Herausforderung Spanntechnik ist in der Produktion unverzichtbar, um Werkstücke sicher zu fixieren. Der Automobilzulieferer Webasto nutzte bislang bei der Fertigung von Cabrio-Verdecken pneumatisch angetriebene Kraftspanner. Die vorhandene pneumatischen Kraftspanner sollen durch servoelektrische Kraftspanner ersetzt werden.
Lösung Die servoelektrische Lösung ist energieeffizienter und flexibler in der Anwendung, da die Kraftspanner individuell nach Bedarf eingesetzt werden können. Die Kombination von drei Komponenten ergibt eine intelligente Spanntechnik-Lösung für den Produktionsbedarf der Zukunft: die präzise Mechanik von DESTACO, die dezentrale Einspeisung mit integriertem Motion Controller iSA und die dezentralen Synchron-Servomotoren mit integriertem Wechselrichter und Hybridanschluss ihXT3-05 von AMKmotion.
Der Synchron-Servomotor mit integriertem Wechselrichter ihXT3 spart Zeit beim Einbau. Der Wechselrichter sitzt hier direkt verdrahtet auf dem Servomotor.
Die dezentrale Einspeisung mit integriertem Motion Controller iSA ist robust und platzsparend. Sie wird einfach direkt in der Maschine verbaut – so spart sich der Anwender den Schaltschrank.
Ein zentraler Prozessschritt bei der Herstellung eines Cabrioverdecks ist das Schweißen der sogenannten Spriegel. Die mit den Smart Clamps ausgerüstete Halterung fixiert dabei die Bauteile, der Schweißkopf verbindet die Komponenten.
Spanntechnik ist in der Produktion unverzichtbar, um Werkstücke sicher zu fixieren. Der Automobilzulieferer Webasto nutzte bislang bei der Fertigung von Cabrio-Verdecken pneumatisch angetriebene Kraftspanner. Seit Anfang dieses Jahres kommen elektrisch betriebene Smart Clamps zum Einsatz, die das Unternehmen auf ganzer Linie überzeugen. Die Kombination von drei Komponenten ergibt eine intelligente Spanntechnik-Lösung für den Produktionsbedarf der Zukunft: die präzise Mechanik von DESTACO, die dezentrale Einspeisung mit integriertem Motion Controller iSA und die dezentralen Synchron-Servomotoren mit integriertem Wechselrichter und Hybridanschluss ihXT3-05 von AMKmotion.
Den Wind in den Haaren spüren. Die Sonne genießen. Cabrio fahren ist für manche Menschen der Inbegriff der Lebensfreude. Autohersteller bieten unterschiedliche Modelle an, die sich dank klappbarem Verdeck nicht nur für Schönwettertage eignen. Für Dachsysteme wir Cabriolets, nutzt die Automotive-Industrie das Know-how von Spezialisten wie Webasto.
Der Systempartner der Mobilitätsbranche zählt zu den 100 größten Automobilzulieferern weltweit und beschäftigt knapp 17.000 Mitarbeiter. Das Geschäft umfasst ein breites Angebot an Dächern, Batteriesystemen oder Heiz- und Kühllösungen für verschiedene Fahrzeugarten.
Ein zentraler Prozessschritt bei der Herstellung eines Cabrioverdecks ist das Schweißen der sogenannten Spriegel. Diese Bügel tragen später die Verdeckplanen. Dazu fixiert eine Halterung die Bauteile, der Schweißkopf verbindet die Komponenten. „Wir haben in der Vergangenheit die bewährten Druckluftspanner von DESTACO eingesetzt und waren damit auch zufrieden“, blickt Markus Binder zurück. Er ist Leiter des Webasto-Standorts Hengersberg. „Durch eine Anzeige sind wir jedoch auf die neuen Smart Clamps des Unternehmens aufmerksam geworden und wollten mehr wissen.“ DESTACO hat sich auf die Entwicklung und Herstellung von Hochleistungs-Automatisierungs-, Spanntechnik- und Remote-Handling-Lösungen spezialisiert.
Antrieb und Steuerung der neuen Smart Clamps von DESTACO funktionieren elektrisch, Sensoren sind bereits in die Module integriert. „Es gab somit einige Punkte, die die Spanner für uns interessant gemacht haben“, sagt Binder. Denn die bislang verwendete pneumatische Lösung benötigte Druckluft – und damit eine sehr teure Form der Energie. Außerdem nutzte das alte System externe Sensoren, um die Position der Halterung abzufragen – dadurch waren zusätzliche Komponenten im Einsatz, die verdrahtet und gewartet werden mussten. „DESTACO konnte uns also schnell davon überzeugen, dass uns die neue Lösung zahlreiche Vorteile bringt“, erklärt Binder.
Ein weiteres Argument war für Webasto die hohe Flexibilität der Smart Clamps. Der Öffnungswinkel lässt sich variabel einstellen – ohne großen Aufwand. Im sogenannten Teach-Betrieb, also bei einer Langsamfahrt, lernt das System, wo die Aufsetzpunkte sind. Der Motion Controller iSA von AMKmotion speichert die Daten und steuert damit alle Bewegungsprozesse. Der Betrieb kann starten.
Und noch etwas spricht für die elektrisch betriebene Lösung: Die Geschwindigkeit lässt sich variieren, das vermeidet Rückschläge am Aufsetzpunkt. „Der elektrische Antrieb erlaubt dem Anwender, mit weniger als 100 Prozent der maximalen Geschwindigkeit zu fahren. Er kann das Tempo unmittelbar vor dem Aufsetzen minimal reduzieren. So verliert die Bewegung ihre kinetische Energie und die Halterung setzt sanft auf“, erklärt Uwe Lohage. Er arbeitet im technischen Vertrieb mit Schwerpunkt Smart Technology bei DESTACO.
Die Smart Clamps sind neu auf dem Markt und eine logische Weiterentwicklung. Denn die elektrische Lösung übertrifft die Pneumatik in puncto Leistungsfähigkeit bei weitem. So sparen Anwender nicht nur teure Druckluft, sondern können mit der verbauten Intelligenz auch ihre Prozesse viel genauer steuern und überwachen. „Betreiber haben auch die Möglichkeit, Daten aufzuzeichnen. Das erlaubt Rückschlüsse auf die Geschwindigkeit und die Qualität der Produktion – und es ermöglicht preventive Maintenance“, erläutert Lohage. Außerdem lassen sich die Smart Clamps einzeln und nicht nur im Verbund ansteuern, das erhöht die Flexibilität in der Produktion nach Bedarf.
Bei der Entwicklung der Smart Clamps haben zwei Experten ihr Wissen gebündelt: Als globaler Spanntechnik-Hersteller bringt DESTACO das Know-how bei Spanntechnik sowie Mechanik ein, AMKmotion zeichnet für Servomotor und Steuerung verantwortlich. AMKmotion aus dem baden-württembergischen Kirchheim unter Teck hat sich auf elektrische Antriebstechnik, Steuerungstechnik und industrielle Automatisierungstechnik spezialisiert. Seit sechs Jahrzehnten gehört das Unternehmen zu den Markt- und Technologieführern.
Die dezentrale Einspeisung mit integriertem Motion Controller iSA von AMKmotion regelt die Smart Clamp und befindet sich direkt auf der Vorrichtung. „Das spart Platz im Schaltschrank und sorgt für kurze Kabelwege“, betont Jürgen Schnitzler. Er betreut DESTACO als Key Account Manager für AMKmotion. Steuerung, Netzeinspeisung und Ladewiderstand sind in das leichte Aluminiumgehäuse integriert. Die AMKmotion-Komponenten sind als Daisy Chain geschaltet.
Die dezentral gesteuerten Synchron-Servomotoren mit integriertem Wechselrichter und Hybridanschluss ihXT3-05 treiben die Smart Clamps an. Der ihXT verbindet Wechselrichter und Servomotor. „Er eignet sich vor allem für Anwendungen, die geringere Leistungen fordern und bei denen wenig Platz zur Verfügung steht“, verdeutlicht Schnitzler. Funktionale Sicherheit in Form von Safe Torque Off (STO) ist standardmäßig mit an Bord. Die Besonderheit dieses Servomotors ist das Hybridkabel, das Leistung, STO, 24-Volt-Versorgung und Kommunikation vereint. Die schock- und vibrationsfeste Antriebseinheit sitzt in einem IP65-geschützten Gehäuse und ist damit für den direkten Einbau in der Maschine geeignet.
Mitte Februar dieses Jahres nahm Webasto gemeinsam mit den Kollegen von DESTACO und AMKmotion die Smart Clamps in Betrieb. „Das lief wie am Schnürchen“, sagt Binder erfreut. Die Techniker von Webasto hatten im Vorfeld Flansche und Smart Clamps montiert. „Auch das war sehr einfach: alte Spanner ab- und neue angeschraubt, die Maße sind identisch“, blickt Binder zurück. „In weniger als einer Stunde lief das System und funktioniert seitdem reibungslos.“ Durch zwei Adapterstecker ist es AMKmotion und DESTACO gelungen, dass sowohl die bisherige als auch die neue Lösung abwechselnd benutzt werden können.
Die Kooperation soll fortgesetzt werden. „Wir haben schon etliche andere Projekte im Kopf, die sich ebenfalls mit dieser smarten Lösung umsetzen lassen sollten. Das betrifft nicht nur Spanner, sondern auch unsere Wendeeinheiten“, resümiert Binder. „Der Umbau des kleinen Werkzeugs war der Anfang. Wir wollen den Weg weitergehen.“
