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Hightech mit Laufgarantie

Die ZeroClamp GmbH in Icking am Starnberger See entwickelt und produziert hochwertige Automation für spanende Werkzeugmaschinen. Das Credo der bayerischen Spezialisten lautet: Die Zukunft der Fertigung ist bedienerlos. Dass ihre Vision realistisch ist, zeigen sie zum Beispiel beim Erodieren hochgenauer Bauteile aus härtbaren, korrosionsfesten Stählen. ZeroClamp setzt hierbei auf Maschinen von Mitsubishi ­Electric, in Österreich vertreten durch Büll & Strunz.

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Beim Fertigen von Federtellern und Spannbügeln im Paket haben sich die Drahterodier­maschinen MV2400S von ­Mitsubishi Electric bei ZeroClamp mit ihrem großen ­Arbeitsraum ­bestens bewährt.

Beim Fertigen von Federtellern und Spannbügeln im Paket haben sich die Drahterodier­maschinen...

„Der Mangel an Fachkräften wird in den nächsten Jahren zur größten Herausforderung für die hiesige Fertigungsindustrie“, prophezeit Klaus Hofmann, Geschäftsführer der ZeroClamp GmbH in Icking. Sein Unternehmen für Automation rund um Werkzeugmaschinen hat er im Jahr 2006 gegründet.

Ganz ­wesentlich zu dem sich rasch einstellenden Erfolg der Firma haben sicher die vielfältigen und richtungsweisenden Ideen des Gründers beigetragen. „Innovationen sind mein Hobby. Speziell die Automation der spanenden Fertigung hat mich schon immer fasziniert“, erläutert Hofmann. Seiner Ansicht nach werden aufgrund mangelnder Fachkräfte schon in naher Zukunft vor allem kleinere und mittelständische Fertigungsbetriebe hierzulande wesentlich stärker als bisher automatisieren müssen. Zudem bringt die automatisierte Fertigung weitere entscheidende Vorteile. Die Durchlaufzeiten werden verkürzt, die Qualität deutlich gesteigert, die Kosten gesenkt.

Fachkräfte­mangel mit Automation überwinden

Das Produktspektrum von ZeroClamp orientiert sich konsequent an diesen Erkenntnissen. In Icking konstruieren und produzieren die Spezialisten alles, was für den bedienerlosen Betrieb spanender Werkzeugmaschinen sorgt. Dazu gehören vor allem spezielle Roboter, die nach dem Scara-Prinzip aufgebaut sind. Sie be- und entladen Werkzeugmaschinen direkt mit Rohlingen und/oder palettierten Werkstücken in Verbindung mit flexibel konfigurierbaren Pufferspeichern. Flexibel können sie auch Werkzeuge und Vorrichtungen wechseln. Von anderen Automationskonzepten unterscheidet sich das System von ZeroClamp deutlich. „Unser System kommt ohne aufwendige Paletten
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ZeroClamp erodiert überwiegend Bauteile in Serien. Beim Generieren der CNC-Programme nutzen die Programmierer und Maschinenbediener in Icking neben ihrem Fachwissen immer wieder auch die Datensätze, die in die CNC-Steuerungen AdvancePlus von Mitsubishi Electric integriert sind.

ZeroClamp erodiert überwiegend Bauteile in Serien. Beim Generieren der CNC-Programme...

aus. Unser Roboter hält die Werkstücke mit speziellen, meist schlanken Greifern. Die ohnehin zum Spannen in den Spannbacken von Zentrisch- und Mehrfachspannern erforderlichen Übermaße an den Bauteilen reichen dafür vollkommen aus“, erläutert Hofmann.

Für seine umfassenden Automationslösungen fertigt ZeroClamp darüber hinaus hochgenaue Nullpunkt-Spannsysteme sowie stabile Mehrfach- und Zentrischspanner. Auch die Nullpunkt-Spannsysteme zeichnen sich durch einige Vorteile aus. Das betrifft vor allem die Spannmechanik in den Spanntöpfen. Zum Beispiel reicht Pneumatik mit lediglich fünf bar Druck aus, um das Spannsystem zu lüften. Der Spannbolzen zentriert auf 2,5 µm wiederholgenau. Er wird über eigens von Hofmann entwickelte Spannelemente gespannt. Im Wesentlichen sind das ein Paket Tellerfedern und ein elastisch vorgespannter Konusring. Letzterer verriegelt den Spannbolzen exakt zentrierend im Spanntopf. Gelöst wird die Vorspannung des Federpakets mit Hilfe eines Druckrings, der pneumatisch arbeitet. Ein wichtiger Vorteil dieses Prinzips ist der robuste, einfache Aufbau mit nur wenigen beweglichen Bauteilen. So kann dieses Nullpunkt-Spannsystem über sehr lange Zeit völlig verschleißfrei arbeiten. Die kompakten, gegen Schmutz und Späne dichten Spanntöpfe lassen sich einzeln oder zu mehreren in Planscheiben, Spannplatten und Arbeitstischen auf Dreh- und Fräszentren einbauen.

Hochgenaue Bauteile



Selbstverständlich sind die Federpakete und die Segmente der Konusringe für die Nullpunkt-Spannsysteme bei Genauigkeiten im Bereich weniger µm zu fertigen. Gleiches gilt auch für Spannbügel, die bei Mehrfach-
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Produktiv fertigen rund um die Uhr: ZeroClamp ­konzipiert spezielle Roboter nach dem Scara-Prinzip, die aus individuell konfigurierten Werkstück- und Werkzeugspeichern Dreh- und Fräszentren be- und entladen.

Produktiv fertigen rund um die Uhr: ZeroClamp ­konzipiert spezielle Roboter...

und Zentrischspannern die Spanneinheiten auf den Basisschienen führen und halten. Diese Bauteile bestehen überwiegend aus härtbarem und korrosionsfestem Stahl. Tellerfedern beispielsweise werden aus wenigen Zehntelmillimeter dünnen Ronden gefertigt, in die radial Nuten eingebracht werden. Konusringe sind aus Segmenten aufgebaut, die aus vorgedrehten Ringen ausgeschnitten werden. In die Segmente müssen zusätzlich Nuten für die elastischen Vorspannelemente eingearbeitet werden.

Als besondere Herausforderung kommt hinzu, dass ZeroClamp alle diese Bauteile in großen Serien benötigt. „In Icking produzieren wir jährlich einige tausend Nullpunkt-Spannsysteme, Mehrfach- und Zentrischspanner. Dafür ausreichende Mengen an Komponenten herzustellen konfrontierte uns im eigenen Haus mit der Forderung nach einer wirtschaftlichen, bedienerarmen Fertigung“, so der Geschäftsführer. Einerseits nutzt ZeroClamp die selbst entwickelten Automationskonzepte. Andererseits schätzen die Automationsspezialisten aber auch die Vorteile, die ein spezielles Bearbeitungsverfahren wie Drahterodieren bietet. „Beim Drahterodieren fertigen wir eine Vielzahl an Bauteilen im Paket. Hohe Produktivität und Wirtschaftlichkeit ergeben sich somit direkt aus den spezifischen Vorteilen dieser Technologie. Darüber hinaus arbeitet Drahterodieren zuverlässig und unbeaufsichtigt. Das schafft Fertigungskapazität und Produktivität ohne kostenintensives und zunehmend knapp werdendes Fachpersonal“, ist Hofmann überzeugt. Somit entspricht Drahterodieren verfahrensspezifisch seinen Erwartungen an eine wirtschaftliche, bedienerarme Fertigung.

Zukunftsweisende Technik

Dass Hofmann beim Drahterodieren auf Maschinen von Mitsubishi ­Electric setzt, hat gute Gründe. Die
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Das System von ZeroClamp unterscheidet sich deutlich von anderen Automationskonzepten: Es kommt ohne aufwendige Paletten aus. Ein Roboter hält die Werkstücke mit speziellen, meist schlanken Greifern. Die ohnehin zum Spannen in den Spannbacken von Zentrisch- und Mehrfachspannern erforderlichen Übermaße an den Bauteilen reichen dafür vollkommen aus.

Das System von ZeroClamp unterscheidet sich deutlich von anderen Automationskonzepten:...

Maschinen des japanischen Konzerns sieht er, ähnlich wie die Automationsprodukte seines Unternehmens, geprägt von zukunftsweisenden Technologien. So lobt Hofmann die direkte Antriebstechnik mit Tubular-Shaft-Motoren als besonders zuverlässig, robust und, in Verbindung mit den optischen Messsystemen, als hochgenau. Aufgrund der hohen Genauigkeit will er demnächst Führungselemente für Spannstöcke auf Fertigmaß erodieren statt wie bisher schleifen. Das kürze die Durchlaufzeiten, so Hoffmann. Zudem arbeiten Drahterodiermaschinen bedienerlos auch in Nachtschichten. Wegen ihre hohen Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit haben sich die Maschinen von Mitsubishi Electric bei ZeroClamp innerhalb kurzer Zeit amortisiert. „Unsere inzwischen vier Drahterodiermaschinen von ­Mitsubishi Electric rüsten wir in beaufsichtigten Schichten. Anschließend lassen wir sie völlig unbeaufsichtigt in der zweiten und sogar der dritten Schicht arbeiten. Bisher hatten wir noch keinerlei Ausfälle oder gar Ausschuss. Die Technik von ­Mitsubishi Electric ist einerseits innovativ, andererseits aber wirklich ausgereift und absolut werkstatttauglich“, hebt Hofmann die Vorteile hervor. Zur hohen Zuverlässigkeit trägt auch die innovative Drahteinfädelung bei. Bei Drahtbruch findet die Maschine sicher den Schnittspalt und fädelt den Draht wieder exakt ein.

Der Hersteller für Automation in Icking arbeitet seit über vier Jahren mit einer BA8, seit etwa einem Jahr zusätzlich mit einer MV1200S. Vor sechs Monaten hat ZeroClamp in zwei weitere MV2400S investiert und damit Maschinen eines anderen Herstellers abgelöst. Programmiert werden die Drahterodiermaschinen an einem externen CAM-System, NX von Siemens. Damit die Laufzeiten möglichste lange sind, verfügen die beiden neuen über große Drahtstationen
mit 20 kg schweren Drahtrollen. Demnächst wird die MV2400S noch mit einer vierten NC-Achse nachgerüstet, um das Bearbeitungsspektrum zu erweitern. Auch die Automatisierung einer MV2400S mit einem Roboter und Pufferspeicher von ZeroClamp ist geplant.

Sichere Prozesse

ZeroClamp erodiert überwiegend Bauteile in Serien. Beim Generieren der CNC-Programme nutzen die Programmierer und Maschinenbediener neben ihrem Fachwissen immer wieder auch die Datensätze, die in die CNC-Steuerungen AdvancePlus von Mitsubishi Electric integriert sind. Anschließend werden die Bearbeitungsprozesse optimiert. Sie laufen dann so zuverlässig, dass die Drahterodiermaschinen mannlos produzieren können. Auf zusätzliche Software, zum Beispiel mcAnywhere Contact, hat Hofmann bisher verzichtet.

Seine Erfahrungen fasst er so zusammen: „Die Drahterodiermaschinen von Mitsubishi Electric arbeiten absolut zuverlässig und prozesssicher. Problemlos können wir deshalb ohne Extras zur Überwachung auskommen.“ Sollten dennoch einmal Fragen zur Arbeitsweise, Bedienung und Wartung der Maschinen auftauchen, steht der Service von Mitsubishi Electric zur Verfügung. Auch hier findet ­Hofmann nur lobende Worte: „Innerhalb von nur dreißig Minuten erhält man über die Telefon-Hotline immer eine qualifizierte Beratung von kompetenten Mitarbeitern.“

Beim Fertigen von Federtellern und Spannbügeln im Paket haben sich die Drahterodier­maschinen MV2400S von ­Mitsubishi Electric bei ZeroClamp mit ihrem großen ­Arbeitsraum ­bestens bewährt.
ZeroClamp erodiert überwiegend Bauteile in Serien. Beim Generieren der CNC-Programme nutzen die Programmierer und Maschinenbediener in Icking neben ihrem Fachwissen immer wieder auch die Datensätze, die in die CNC-Steuerungen AdvancePlus von Mitsubishi Electric integriert sind.
Produktiv fertigen rund um die Uhr: ZeroClamp ­konzipiert spezielle Roboter nach dem Scara-Prinzip, die aus individuell konfigurierten Werkstück- und Werkzeugspeichern Dreh- und Fräszentren be- und entladen.
Das System von ZeroClamp unterscheidet sich deutlich von anderen Automationskonzepten: Es kommt ohne aufwendige Paletten aus. Ein Roboter hält die Werkstücke mit speziellen, meist schlanken Greifern. Die ohnehin zum Spannen in den Spannbacken von Zentrisch- und Mehrfachspannern erforderlichen Übermaße an den Bauteilen reichen dafür vollkommen aus.


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Automatisierung, Drahterodiermaschinen

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