Společnost Mack-Alusysteme sídlí v Klettgau-Geißlingenu v jižní části Německa a vyrábí vysoce přesné komponenty pro své zákazníky z oblasti leteckého a kosmického průmyslu, železniční dopravy, elektroniky, automobilového průmyslu a strojírenství. "Z extrudovaných hliníkových profilů nebo plechů vyrábíme na míru speciální prémiové výrobky a konstrukční díly pro vysokou poptávku ," vysvětluje Dominik Isele, vedoucí výroby ve společnosti Mack-Alusysteme. "Naše portfolio sahá od vysoce přesného zpracování až po exkluzivní výrobky od velmi malých až po osmimetrové délky, včetně povrchové úpravy na přání. Pro tato individuální řešení využíváme naše vysoké technické standardy jak při výrobě modulů, tak při montáži komponentů. Pro nás je rozhodující přesnost každé setiny," zdůrazňuje Isele.
Vedoucí výroby ve společnosti Mack zná zpracování hliníku od základu. Zde se vyškolil a v průběhu let se kvalifikoval na tuto odpovědnou manažerskou pozici. "Tam, kde jiní s přesností končí, my začínáme," říká Isele a popisuje vysoké standardy společnosti Mack. "Pro naše mezinárodní zákazníky z prémiového sektoru vyrábíme například dekorativní a nábytkové prvky pro drahé interiéry kabin. Každý mikron musí dokonale sedět. K tomu využíváme moderní stroje pro CNC obrábění. Abychom splnili tyto vysoké požadavky zákazníků, potřebujeme jako partnery prvotřídní špičkové pracovníky, ale také naprosto spolehlivé výrobní komponenty." Mezi vlajkové lodě společnosti Mack patří již několik měsíců monoblokové pětiosé frézovací centrum DMU 95 PH Cell 300 pro modulární manipulaci s paletami. Srdcem plně automatického obrábění součástí je rychlovýměnný paletový systém VERO-S od společnosti SCHUNK, který slouží jako jednotka pro výměnu palet na stroji, jako spojka robota a používá se pro přímé upínání obrobků. Díky modularitě systému VERO-S a jeho flexibilním funkcím může rychlovýměnný paletový systém převzít několik úkolů.
"S novým strojem jsme chtěli najít řešení, které by nám umožnilo flexibilně navrhovat palety a pokrýt mnoho různých komponentů pouze jedním zařízením," vysvětluje Isele výchozí situaci. Nový stroj představoval pro společnost Mack několik výzev: Vzhledem ke složité geometrii pracuje stroj na dílu dlouhou dobu. Proto by mělo být možné připravit neobrobené díly tak, aby vznikla zásoba plně upnutých dílů, které lze automaticky zpracovávat v řadě po sobě jdoucích fází. Stroj může být využíván 24 hodin denně, 7 dní v týdnu, přičemž palety jsou předvybaveny v paletové stanici, kde čekají na zpracování a po zpracování jsou zde opět umístěny. "Naším cílem bylo maximalizovat dobu chodu vřetena a plně automatizovat přísuv a odběr palet," potvrzuje Isele. Společnost Mack tohoto cíle dosáhla s upínacím systémem VERO-S od společnosti SCHUNK. A nejen to. "Protože stroj je pětiosé obráběcí centrum a velkoobjemové hliníkové profily je třeba obrábět z pěti stran, potřebovali jsme řešení pro vynikající přístup k součásti. Systém přímého upínání obrobků WDM-5-X se pro tuto upínací úlohu osvědčil."
S upínacími moduly WDM-5-X z modulárního systému VERO-S může uživatel nastavit upínací sloupky podle specifických požadavků, a dosáhnout tak optimální přístupnosti obrobku při pětistranném obrábění. Při tomto způsobu přímého upínání obrobku nedochází k rušivým konturám a vřeteno dosáhne každou polohu součásti. Tento princip sloupkového upínání umožňuje provádět výřezy po celé ploše obrobku. Základní moduly WDM-5 X slouží jako základ pro nastavení na paletě a v kombinaci s volně kombinovatelnými stohovacími moduly v různých výškách lze realizovat různé výšky obrábění. Obrobek, který má být obráběn, je připojen k upínacímu sloupku pomocí upínacího čepu přes paletu. Spouštění se provádí bez použití média a ručně s utahovacím momentem 15 Nm. Typ upevnění závisí na hmotnosti obrobku a na kovoobráběcím procesu, proto společnost SCHUNK nabízí ve svém portfoliu velké množství čepů. Mack používá rybinový čep s hloubkou upnutí jen 3,5 mm v surovém materiálu a bez rušivých kontur.
"V minulosti jsme to museli řešit pomocí mezistolů pro klasické upínání do svěráku, abychom dosáhli potřebného zdvihu pro pětistranné obrábění. To už je minulostí," potvrzuje Dominik Isele. "S tímto upínacím systémem jsme schopni pokrýt všechny úkoly na stroji." Společnost SCHUNK nejprve poskytla systém WDM-5 X vedoucímu výroby pro účely testování. "Naše speciální konstrukční oddělení se intenzivně zabývá každou specifickou aplikací zákazníka," říká Rainer Storz, technický poradce pro stacionární upínání obrobků společnosti SCHUNK. "Na základě rámcových podmínek zákazníka najdou naši konstruktéři to nejlepší možné řešení díky svým důkladným znalostem a hlubokým zkušenostem s aplikacemi v oblasti společné koordinace. Přinášíme naše kompletní know-how dlouho předtím, než zákazník zadá objednávku," říká Storz. Takto je nakonec dosažena nabídka pro optimální výsledek.
To se ve společnosti Mack podařilo ve velmi krátké době, protože vedoucí výroby dokázal přesně popsat úkoly upínacího systému. "To, co nás naprosto přesvědčilo, že se tento systém hodí, byl upínací čep na obrobku v rybinovém, provedení" shrnuje Isele. Rybinový čep SCHUNK umožňuje přímé upínání plochých obrobků s hloubkou upnutí pouhých 3,5 milimetru. Lichoběžníkový tvar rybinového spoje výrazně zvětšuje styčnou plochu, skrz kterou se absorbují upínací síly. To umožňuje menší hloubku upnutí a spojení tvarovým upnutím. "Šetří suroviny. Navíc jsme si mohli ponechat naše předchozí polotovary upínané různými svěráky systémem jedna ku jedné, a nemuseli jsme provádět žádné změny při objednávání materiálů. Vzhledem k vynikající přístupnosti při pětistranném obrábění se sloupky WDM 5-X se tyto dvě výhody staly nepřekonatelným argumentem pro tento systém."
Rybinové čepy nabízejí nové možnosti při obrábění tenkých obrobků, polovin odlévacích forem nebo dílů volných tvarů. Při obrábění kovů i při výrobě nástrojů a forem. Běžné rychlovýměnné paletové čepy vyžadují hloubku zašroubování 20 až 25 milimetrů - zde je to jen 3,5 milimetru. Požadované rozhraní lze snadno vyrobit frézou pro volný tvar s minimálním odebíráním materiálu. Poté se vloží upínací čep a k uzamknutí pomocí dvou tvrzených upínacích smykadel se použije inbusový klíč. Po obrábění lze upínací čep znovu odebrat a použít k jiným účelům.
Obsluha nastavuje palety s moduly WDM-5 X a s polotovary na samostatné a ergonomicky navržené seřizovací stanici. Mack používá 12 palet VERO-S o rozměrech 500 x 500 mm; paletová úložná jednotka monobloku DMU 95 PH Cell 300 je určena pro maximálně 28 palet a lze ji individuálně konfigurovat různými přihrádkami a úrovněmi. Upínací pozice na paletě jsou díky mřížce zřetelně označeny a v závislosti na obrobku lze použít spolehlivě opakovatelné upínací plány. Díky snadné manipulaci s upínacími moduly a přesným upínacím plánům mohou ruční seřizování provádět i nekvalifikovaní pracovníci. Nakonec robot odebere paletu s plně upnutými obrobky ze seřizovací stanice a uloží je do paletové stanice, aby mohly být ve vhodnou dobu vloženy do stroje a po zpracování odtud opět odebrány.
Spojka robota VERO-S NSR 160 je rozhraním mezi paletou obrobku a robotem. Díky štíhlé konstrukci je možné nakládat palety v blízkosti stolu stroje. Vysoká přítlačná síla na upínacím čepu na straně robota vytváří tuhý systém s vysokou přídržnou silou i při vysokých krouticích momentech. Díky tomu je manipulace s těžkými paletami jednoduchá a procesně spolehlivá. Upínací proces modulu robota se uskutečňuje pomocí integrované pružinové sestavy. Axiální píst a patentovaná kinematika pohonu přeměňují sílu pružiny do maximální přítlačné síly na upínací čep. Upínání pomocí dvou upínacích smykadel je tvarově přizpůsobené a samosvorné; i v případě poklesu tlaku je zachována plná přítlačná síla, kterou lze dále zvýšit pomocí standardně integrované funkce turbo. Ochrana proti otáčení kolem středové podélné osy je zajištěna buď bočními úkosy, nebo dvěma válcovými čepy v přední části. Vstupní poloměry na upínacím čepu a na upínacím modulu umožňují rychlé a bezpečné spojení i při úhlu sklonu a přesazení a proto jsou nepřesnosti robota kompenzovány. Modul se otvírá pneumaticky systémovým tlakem 6 barů. Zcela utěsněné moduly jsou odolné proti korozi. Díky použití vysokopevnostní hliníkové slitiny má VERO-S NSR 160 nízkou hmotnost, což přispívá k maximální nosnosti palet. Je možné přenést celkovou hmotnost 300 kg - obrobek a paleta včetně spojky robota.
Robot vymění předvybavenou paletu na stole stroje zcela automaticky. U společnosti Mack jsou jednotlivé moduly typu VERO-S NSE3 138 instalovány na stole stroje. Je to v současnosti nejvýkonnější pneumatický systém rychlé výměny palet pro univerzální frézovací operace. Paleta se přitáhne současně ke čtyřem upínacím čepům. Po zpracování se paleta uvolní, dočasně se uloží do paletové stanice a spustí se nová úloha zpracování. Ovládání automatizace prostřednictvím ovládacího panelu stroje je pohodlné a snadné. Díky koncepci těsnění SCHUNK jsou upínací moduly a pozice paletových šroubů vždy chráněny před vysoce abrazivními materiály a prachem. Vedoucí výroby Dominik Isele je spokojen: "S tímto upínacím systémem dělá náš stroj to, co má: Frézuje nepřetržitě." Líbí se mu především absolutní důslednost. "Vše do sebe zapadá, nalezení řešení se společností SCHUNK, realizace návrhu i samotný flexibilní upínací systém. Je to pro nás skutečně všestranně bezproblémový balíček, který je proveden jednoduše a chytře."