Mobile CNC-Werkzeughalter-Wagen: Mobilität und Effizienz steigern

Jene ungenutzten Werkzeuge und Matrizen werden später für unterschiedliche komplexe Bearbeitungsanforderungen verwendet. Heute, im Trend zur Automatisierung, arbeiten CNC-Werkzeughalter-Wagen meist mit dem automatischen System und anderen korrespondierenden Instrumenten und Teilen innerhalb eines integrierten CNC-Werkzeugmaschinensystems zusammen, verbunden durch menschliche Entscheidungsfindung. Das Gesamtsystem umfasst normalerweise den Controller, den Wagen, die Schneideinheit, Haltersätze, Magazeneinheit, Roboterarme und einige weitere feste Geräte.

Bedarf und Entwicklung

Die Forschung und Entwicklung von CNC-Werkzeughalter-Wagen zusammen mit dem automatischen Werkzeugübertragungssystem zielt darauf ab, die unproduktive Zeit zu reduzieren, die normalerweise entsteht, wenn Vor-Ort-Bediener in der Vergangenheit die nächsten Schneidwerkzeuge für die Werkstücke wechselten oder suchten. Bediener, die nicht mit der Wagenanordnung vertraut sind, benötigen mehr Zeit für die Suche nach Werkzeugen und Werkzeughaltern.

Bei Drehmaschinen vor der Erfindung dieser Instrumente konnte eine herkömmliche Werkzeugmaschine immer nur mit einem einzigen Werkzeug arbeiten. Zwar sind moderne Drehmaschinen mit Werkzeughaltern oder angetriebenen Revolvern ausgestattet und können eine große Anzahl von Schneidwerkzeugen aufnehmen, doch die Anzahl der auf dem Revolver installierten Werkzeuge ist weiterhin durch die Scheibeneinheit begrenzt.

Angesichts dieser Einschränkung wurden innovative Ideen entwickelt, Werkzeughalter-Wagen mit dem Bearbeitungssystem zu verbinden, um den gesamten Bearbeitungsprozess reibungsloser zu gestalten, ohne dass manuelle Eingriffe während des Werkzeugwechsels erforderlich sind. Dabei müssen die Planung von Schneidwerkzeugen, Werkzeughaltern, Spindeln, Auswurfeinheiten, Greifmechanismen etc. mit einer einfacheren Struktur ausgelegt werden, da manuelle Bedienung und menschliche Entscheidungsmechanismen entfallen. Der CNC-gesteuerte Werkzeughalter-Wagen kann somit Werkzeughalter mit unterschiedlichen Spezifikationen speichern.

Wageneinsatz im Fräsprozess

Da der Fräsprozess das Drehen von Schneidwerkzeugen zum Entfernen unerwünschter Materialien von den bearbeiteten Werkstücken erfordert, werden fräsbasierte Maschinen oft mit dem ATC-System zusammen mit Werkzeugmagazinen installiert. Der Einsatz von Werkzeugwagen beim Fräsen ist heute eher selten, da die meisten modernen Fräsmaschinen Werkzeugmagazine anstelle von festen Regalen oder beweglichen Wagen als primäres Instrument für die optimale Aufbewahrung aller Schneidwerkzeuge, Werkzeughalter und vieler anderer relevanter Geräte einsetzen.

Der Einsatz von Werkzeugmagazinen, verbunden mit dem automatischen Werkzeugwechsler und den entsprechenden Werkzeugteilen, steht alles unter der Kontrolle eines integrierten Controllers. Der Controller koordiniert alle Ressourcen über die CNC-Programme. Durch diese Vorteile können menschliche Fehler auf ein Minimum reduziert werden. Wenn die Arbeitsstation enorm groß ist, können noch Werkzeugwagen mit zusätzlichem Zubehör vorhanden sein, dies geschieht jedoch nur, wenn normale Werkzeugmagazine die Anzahl der für die beabsichtigten Bearbeitungsanforderungen benötigten Werkzeughalter nicht vollständig decken können.

Aus Fräsmaschinen entwickelten sich Bearbeitungszentren, und einige Bearbeitungszentren sind sogar mit automatischen Palettenwechslern sowie einem großen Fach für automatisierte mechanische Plätze ausgestattet, die alle für Fertigungsaufgaben benötigten Details speichern können. Ein einfaches CNC-System reicht für diese Arbeitsgröße nicht aus, weshalb das automatische Lagersystem aufgerüstet werden muss.

Ein größeres Smart-Manufacturing-System kann in das System eingebunden werden, um den Betriebsstatus aller Maschineneinheiten zu steuern. Das intelligente Überwachungssystem zeigt den Arbeitsstatus aller Teile den menschlichen Bedienern detailliert an, damit diese ihre geplante Managementarbeit basierend auf den vom System bereitgestellten Informationen durchführen können. Ein solches System benötigt manchmal konventionelle CNC-Werkzeughalter-Wagen und Regale als zusätzliche Zubehörteile, und deren Existenz wird bei Bedarf für die gegebenen Aufgaben integriert und verwaltet.

Wageneinsatz im Drehprozess

CNC-Werkzeughalter-Wagen und -Regale für CNC-Drehmaschinen und Drehzentren sind im Vergleich zur Struktur von Werkzeugmagazinen einfach. Einmal unter dem CNC-System innerhalb der Werkzeugmagazine gesteuert, werden diese Werkzeughalter mit spezifischen Nummernreihen kodiert, und das CNC-System weiß, welcher Halter für die gezielten Bearbeitungsaufgaben optimal ist.

Aus irgendeinem Grund, wenn CNC-Werkzeughalter-Wagen und -Regale für CNC-Drehmaschinen noch benötigt werden, werden sie meist von menschlichen Bedienern verwendet, indem sie diese je nach Bearbeitungsphase an verschiedene Drehmaschinen ziehen. Werkzeughalter-Wagen sind wie Wandmontage-Regale für Werkzeughalter, da beide mit Reihen gefertigt sind und jede Reihe eine bestimmte Anzahl von Löchern für die Aufbewahrung von Schneidwerkzeughaltern enthalten kann.

Im Einsatz bei Schleifmaschinen

Es gibt viele Hersteller von Schleifmaschinen, die eine Koordinatenmessmaschine in ihre Schleifmaschinen integrieren, was den gesamten Schleifprozess der zylindrischen und Flächenbearbeitung genauer macht. Die Abkürzung für Koordinatenmessmaschine ist CMM, und dieses System wird oft mit dem Schleifkopmagazin zusammen integriert.

Diese Art fortschrittlicher Schleifmaschinen integriert oft einen großen oder zumindest zufriedenstellenden Inhalt an Schleifwerkzeugen, sodass dies ein vollständig integriertes Lagersystem bildet, das dem Schleifprozess alle Arten von Schleifanforderungen bieten kann. Deshalb sind Werkzeughalter-Wagen in Schleiffällen nicht immer zu sehen. Falls sie jedoch wegen großer Mengen an Schleifscheiben benötigt werden, können Bediener diese CNC-Werkzeughalter-Wagen in der Fertigungshalle hin- und herschieben, um den Mangel an Werkzeughaltern auszugleichen.

Der Einsatz von CNC-Schleif-Werkzeughalter-Wagen ist im Vergleich zu den fräsbasierten Maschinen im vorherigen Abschnitt relativ einfach, da der Schleifprozess normalerweise in die späteren Phasen des gesamten Arbeitsplans auf den Produktionslinien fällt.

Wagenmodelle

Es gibt ein großes Sortiment an CNC-Werkzeughalter-Wagen. Die Designs unterscheiden sich voneinander, und Benutzer können basierend auf ihren Fabrikspezifikationen und Platzanordnungen ihr eigenes Modell wählen. Es gibt Bodenmodell, Stufenmodell, Leitermodell, Regalmodell, Werkbankmodell, Mini-Werkzeughalter-Regale, Soot-Modell, Ultra-Scoot-Modell und all diese Modelle mit zusätzlichen abschließbaren Schubladen und Lochwänden.

Wagen helfen Bedienern, ihre ruhenden Werkzeuge zu wechseln, wenn der laufende Prozess diese nicht benötigt. Mit dieser flexiblen, mobilen Einheit im Haus können Vor-Ort-Bediener größere Arbeitsflexibilität für ihre Schleifaufgaben erzielen.