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Beispiel 4:
 
Statische Bewegungsoptimierung für ein Produkt bei einer Federwindemaschine
   
Rahmenbedingungen
Eine Federwindemaschine fertigt im 3 Schichtbetrieb eine Schenkelfeder mit 5 mm Drahtdurchmesser in Millionenstückzahl. An der Maschine tritt erhöhter Verschleiß bei der Achsmechanik auf. Eine Leistungssteigerung würde Produktionsengpässe ausgleichen.

Maschine
Die Maschine ist ca. 15 Jahre alt und wird mit einer Bosch Typ1 osa CNC-Steuerung betrieben. Die Achsen sind alle CNC/Servo gesteuert. Es werden für die Produktion der Feder 7 Achsen benötigt, die folgende Mechaniken einsetzen:
  • 2 Drehachsen
  • 1 Exzentergesteuerte Linearachse
  • 4 CNC-gesteuerte Kurvenscheiben-Linearachsen (jeweils Rückholung über zwei Federn

Verschleißreduzierung
Der Verschleiß tritt vor allem an der Kette auf, über die mehrere Kurvenscheiben angetrieben werden. Bisher drehten sich die Kurvenscheiben alternierend vor und zurück, was zu einer extremen Wechselbelastung der Kette und zu Rucken und Erschütterungen der ganzen Maschine führte. Die Kurvenscheiben deformierten sich überdurchschnittlich rasch.

Lösungsansatz: Es wurden von uns Kurvenscheiben berechnet, die immer in eine Richtung fahren und die Bewegungsformen nutzen, die geringere Kräfte auf der Kurvenscheibenkontur erzeugen. Der Abschneidevorgang wurde dadurch wesentlich weicher. Der Verschleiß wurde in der Praxis erheblich reduziert.

Optimierung
Alle Bewegungen, sowohl Haupt- wie Nebenzeiten wurden betrachtet. Durch das Ineinanderfügen der Bewegungen und durch die Wahl günstiger Bewegungsformen wurde ein CNC-Programm mit speziellen CNC-Befehlen generiert, das die berechneten Wegbahnen präzise abbildet. Das Programm wurde statisch auf der Steuerung abgelegt.

Es wurde eine Leistungssteigerung von 30% erzielt.

Amortisation
Die
Amortisationszeit für die Maßnahme beträgt ca. 5 Monate.

Integration in die Maschine, Bedienung
Das erzeugte CNC-Programm liegt fix auf der Steuerung. Über bestimmte Parameter im CNC-Programm kann der Maschinenbediener notwendige Justierungen vornehmen.

 

 

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