Prozesssicher entgraten, reinigen und trocknen

Bauteile für hydraulische und pneumatische Systeme, Motor-, Pumpen- und Ventilgehäuse, Düsen, Getriebeteile, Lenkungs- und Bremsenteile sowie andere mechatronische Komponenten – nur einige Beispiele für Teile, an die immer höhere Ansprüche hinsichtlich Gratfreiheit und technische Sauberkeit gestellt werden. Um beide Anforderungen optimal zu erfüllen, waren bisher meist Anlagen ­unterschiedlicher Hersteller erforderlich. Mit dem innovativen Anlagenkonzept EcoCvelox hat die Ecoclean GmbH eine modulare Lösung entwickelt, die das 5-Achs-Hochdruckentgraten mit verschiedenen Prozessen für die Bauteilreinigung und -trocknung effizient und platzsparend kombiniert. Massstäbe setzt die Neuentwicklung aber nicht nur in Sachen Flexibilität, sondern auch durch das Verhältnis von Takt- zu Prozesszeit, die Ausstattung, die Bediener- und Wartungsfreundlichkeit sowie An­lagenverfügbarkeit.

Durch maximale Flexibilität optimal an den Bedarf anpassbar
Die modulare Bauweise ermöglicht Anwendern, Anlagen für das kombinierte Hochdruckentgraten sowie die Bauteilreinigung und -trocknung aus einer Hand individuell zu konfigurieren und anforderungsabhängig zu erweitern. Eine Kombination mit anderen, eventuell bereits vorhandenen Produkten des Anlagenbauers, beispielsweise bei hohem Öleintrag eine Lösemitteilreinigung vor dem Entgraten, ist möglich. Die verschiedenen Standardmodule der EcoCvelox sind für Bauteile mit Abmessungen von 200x200x200 mm ausgelegt, die auf Paletten zugeführt werden. Sie decken damit einen Grossteil der Anwendungen in der allgemeinen Industrie ab.
Die Ausstattung für die verschiedenen Prozesse lässt sich ebenfalls bauteilspezifisch anpassen. So kann das Hochdruckentgraten mit der serienmässigen Einzelspindel und einem Druck bis zu 1000 bar (bei Bedarf bis 3000 bar) durchgeführt werden. Ein optional verfügbarer HD-Revolver, der mit bis zu fünf unterschiedlichen Werkzeugen ausgestattet werden kann, ermöglicht komplexe Entgratoperationen. Der Wechsel von Werkzeug zu Werkzeug erfolgt dabei in nur 1,5 s.
Die Werkzeuge für die Spindel und den HD-Revolver können teilespezifisch ausgelegt und im 3D-Druck gefertigt werden. Für die Bauteilreinigung stehen die Prozesse Injektionsflutwaschen, Spritzreinigung und gezieltes Spülen zur Verfügung, die kombiniert werden können. Die Trocknung kann durch Hoch­geschwindigkeitsabblasen und/oder Vakuumtrocknung erfolgen, wobei die Abblastrocknung auch in ein Reinigungsmodul integriert werden kann.

CAD/CAM-Schnittstelle für einfache Entgrat-Program­mierung
Ein absolutes Novum bei Entgratanlagen stellt die integrierbare CAD/CAM-Schnittstelle dar, mit der Werkzeugmaschinen heute üblicherweise ausgestattet sind. Sie ermöglicht, die Daten aus der Teilekonstruktion für die Programmierung der Hochdruck­entgratung zu übernehmen. Sie kann dadurch nicht nur offline erfolgen und in die Anlagen­steuerung eingespielt werden, sondern ist im Vergleich zum üblichen Teachen einfacher und schneller. Ausserdem trägt sie dazu bei, dass Entgratprozesse für neue Bauteile in kürzester Zeit und mit geringem Aufwand implementiert werden können. Die Werkstückerkennung kann unter anderem durch ein integrierbares Kamerasystem erfolgen. Dadurch lässt sich auch die Entgratung von Teilen in Losgrösse 1 effektiv und wirtschaftlich durchführen.

14,5 s Prozesszeit bei Taktzeiten von 15 s
Das Teilehandling für den Entgratprozess erfolgt in der Basisversion durch eine Y-Achse. Für einen hohen Durchsatz und daraus die resultierenden strengen Vorgaben an die Taktzeit, lässt sich das Modul mit einer zweiten Y-Achse ausstatten. Dadurch kann das Be- und Entladen parallel zur Bearbeitung erfolgen. Daraus resultiert, dass die Prozesszeit mit 14,5 s nahezu der Zykluszeit von 15 s entspricht. Dies lässt sich durch die Integration einer zweiten, parallel arbeitenden Arbeitskammer auch beim Reinigungs- und Trocknungsmodul umsetzen. Der Transport der Paletten zwischen den einzelnen Bearbeitungseinheiten erfolgt durch ein serienmässig integriertes, hochdynamisches Linearsystem mit verschleissfreiem Motor. Es befördert die Teile mit einer Geschwindigkeit von vier bis fünf Metern pro Sekunde zur nächsten Station. Dies trägt ebenfalls zur effizienten Arbeitsweise der Anlage bei. Die Be­ladung der Anlage kann auto­matisch mit einem Portal oder Roboter oder auch manuell erfolgen.

Mindestens 50 Prozent längere Werkzeugstandzeiten
Verfahrensbedingt unterliegen alle bei der Hochdruckentgratung eingesetzten Werkzeuge ­einem Verschleiss, der einen Druckabfall verursacht. Daraus resultiert, dass die Werkzeuge nach einer gewissen Anzahl von Betriebsstunden getauscht werden müssen. Bei der neuen EcoCvelox ermöglichen eine patentierte Software sowie die Ausstattung der Hochdruckpumpe mit einem Frequenzumrichter, dass der Prozessdruck entsprechend nachgeregelt wird. Diese clevere Lösung zur kontinuierlichen Anpassung des Hochdruckniveaus verlängert die Standzeit der Werkzeuge um mindestens 50 Prozent und erhöht damit auch die Anlagenverfügbarkeit. Für einen schnellen und effizienten Werkzeugwechsel verfügt das Entgrat­modul über eine seitliche Wartungstür. Sowohl die Lanze der Einzelspindel als auch die Werkzeuge des Hochdruckrevolvers sind dadurch gut zugänglich.

Smarte Lösung für die einfache und effektive Bedienung
Einen Beitrag zur hohen Prozesssicherheit und Analgenverfügbarkeit leistet auch die neue, intuitive Bedienerführung. Auf dem 19” grossen Flatscreen-Bildschirm (HMI) wird jedes Modul der Anlage in einer Komplettübersicht, ähnlich wie auf einem Smartphone, separat und übersichtlich dargestellt. Tritt ein Problem auf, verändert sich die Darstellung des betreffenden Moduls farblich, beispielsweise durch einen Gelb- oder Rotton. Da in das HMI eine digitale Dokumentation eingebunden ist, reicht eine kurze Berührung des betreffenden Moduls auf dem Touchscreen-Bildschirm aus, um zu einer Darstellung der Verfahrenstechnik, des Fliessbilds oder E-Plans zu gelangen, auf dem alle verbauten Komponenten übersichtlich abgebildet sind und das «gestörte» Bauteil, beispielsweise eine Pumpe, farblich hervorgehoben wird. Dieses lässt sich mit einem Fingerdruck wiederum detailliert darstellen. Dabei ermöglichen verschiedene Funktionen, beispielsweise Aus- und Einschalten der Komponente, nicht nur eine schnelle und intuitive Fehlersuche, es werden darüber hinaus klare Informati­onen zur Problemlösung geboten. Darüber hinaus vereinfachen und beschleunigen die ebenfalls in die digitale Dokumentation integrierten Verschleiss- und Ersatzteillisten eine eventuell erforderliche Teilebestellung.
Durch ihre hohe Flexibilität sowohl bei der Anlagenkonfiguration als auch Prozessgestaltung deckt die EcoCvelox alle Anforderungen in den Bereichen Entgraten, Reinigen und Trocknen effizient aus einer Hand ab. Um Abluft zu vermeiden, kann die Anlage auf Wunsch auch mit ­einem energieeffizienten Umluftsystem ausgestattet werden.

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