Productiecel voor onbemand draadvonken

In vergelijking met andere metaalbewerkingsprocessen is draadvonken al behoorlijk manarm. Bij draadvonkwerk met een cyclustijd van pakweg twaalf uur heeft automatisering dan ook niet zo veel zin. Maar dat ligt anders wanneer sprake is van cyclustijden van bijvoorbeeld één uur. Dat was voor een Nederlandse OEM’er aanleiding om een Mitsubishi draadvonkmachine te koppelen aan een Xcelerate robotinstallatie van Cellro. De onbemande productiecel is door Dymato eind vorig jaar turnkey opgeleverd.

De wens om de Mitsubishi MV2400R Grand Tubular draadvonkmachine continu te laten vonken was voor de OEM’er het motief om te investeren in de automatisering door middel van een Xcelerate robotmagazijn van Cellro. Naast de korte cyclustijden vormde ook een afweging dat op de machine onderdelen voor installaties worden geproduceerd, die vaak als spoedklus geleverd moeten worden. Ook in het weekend. Draadvonken is hier duidelijk een productietechniek voor (klein)seriewerk.

 

Houder met chip
Om onbemand te draadvonken, over een weekend heen, met wisselende werkstukken is automatisering onontkoombaar. De Fanuc robot van de Xcelerate brengt de te vonken werkstukken naar de machine en haalt het gevonkte werk terug. De werkstukken worden opgespannen in een spangereedschap op een houder. Elke houder is voorzien van een chip. Hierin wordt informatie opgeslagen over de nulpuntsverschuivingen, maar ook met welk programma gevonkt moeten worden. In een dialoog wordt gecontroleerd of het programma in de chip op de houder overeenstemt met het programma dat klaarstaat op de draadvonkmachine.

 

De Xcelerate is aan de bovenzijde voorzien van een rail met daarin een grijper (alle houders kunnen bij deze toepassing met één grijper worden gewisseld) en een chipreader. Deze reader scant de opgeslagen data van de houder. Aan de onderzijde telt de Xcelerate twee laden met 40 posities voor houders met werkstukken. Bovendien zijn er vijf rekken met elk twee posities voor houders met hoge werkstukken. De robot kan een handling van maximaal 10 kg (houder met werkstuk) verzorgen, een massa van 20 kg hoort tot de opties die Cellro kan bieden. Een voordeel van de Xcelrate is dat de voorzijde van de machine vrij blijft en dat de machine dus ook op de klassieke manier gebruikt kan worden.

Optical Drive
Bij onbemand draadvonken zijn de eisen aan nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid uiteraard hoog. Vandaar dat het ‘Optical Drive System’ (ODS) van de MV2400R Grand Tubular grote voordelen biedt. Het gaat hier om de combinatie van buisvormige servomotoren (‘Tubular Direct Drive’) met glaslinealen. Een asresolutie van 0,05 micrometer en een oppervlaktegesteldheid van 0,05 micrometer R_a hoort daardoor tot de mogelijkheden.

 

 

 

Een ‘Tubular Direct Drive’ is opgebouwd uit een as met ringvormige magneten. Daar omheen beweegt een zogeheten ‘mover’ met een spoelenpakket. Onderscheidend is dat alle krachten in deze aandrijfconstructie ringvormig verdeeld zijn. In plaats van een eenzijdige aantrekking is sprake van een volledig symmetrisch krachtenveld rond de omtrek van de aangedreven as en dat resulteert in extra stabiliteit en dynamiek.

Om het onbemande vonken op afstand te kunnen controleren en eventueel bij te sturen biedt Mitsubishi de software mcAnywhere aan. Op een smart phone of een tablet is daarmee het proces te volgen en te beïnvloeden. Om 24/7 te produceren is dat eigenlijk onmisbaar.