Aufgabenstellung der Bearbeitungen
Funktionstüren müssen sehr unterschiedliche Anforderungen erfüllen:
- Feuerschutz
- Rauchschutz
- Strahlenschutz
- Schallhemmende Funktion
- Einbruchhemmende Funktion
Neben den Standardbearbeitungen sind verschiedene zusätzliche fräsende Bearbeitungen an fast allen Seiten des Türblatts notwendig:
- zusätzliche Dichtungsnuten auf der Schwellenseite wie auch umlaufend an allen Seiten
- Palusolnuten bei Feuerschutztüren
- Mehrfachverriegelungen an den Längsseiten sowie Verriegelungen nach unten oder nach oben
- Ausfräsungen für spezielle Schlosskästen einschließlich flächenbündiger Rosetten
- Spezielle Bänderausführungen
- Ausschnitte für Verglasung, Lüftungsgitter, Spion oder Füllungseinsätze
- Applikationen auf der Oberfläche
- an Rohlingen sind zusätzlich Ausfräsungen für Kabelkanäle oder Stabilisierungsgestelle notwendig.
Zu Erreichung der notwendigen Flexibilität müssen alle dieser Bearbeitungen ohne einen manuellen Eingriff wie Werkzeugwechsel durchgeführt werden können.
Technische Umsetzung
Aufgrund des sehr begrenzten vorhandenen Platzes und den extremen Werkstückabmessungen wurde eine Stationärzelle mit folgenden Komponenten projektiert und umgesetzt:
- Vakuumbeschickportal mit integrierter Wendeeinrichtung und Seitenausrichtung
- Fahrportal Oberfräse der Baureihe 500 mit 3 Bearbeitungsspindeln und Durchlauftisch
- Vakuumabstapelportal mit integrierter Wendeeinrichtung
Der Stapel mit bereits formatierten oder rohen Türblättern mit Deckschichtüberständen verschiedener Abmessungen wird vom Querfahrwagen automatisch auf die Stapelrollenbahn unter das Beschickportal gefahren, nachdem die Saugtraverse die Schonplatte des vorherigen Stapels entnommen hat und diese auf dem Schonplattenstapel ablegt.
Bei dem Beschickvorgang wird der Barcode auf der Schwellenseite des Türblatts eingescannt und beeinflusst dadurch den weiteren Handlingsablauf wie auch sämtliche Bearbeitungen. Ggf. kann das Türblatt unterhalb des Beschickportals gewendet werden, so dass die Auflagenseite nach oben kommt.
Die gelesene Teile-ID veranlasst die CNC-Datengenerierung für dieses Türblatt, so dass nach dem Eintransport der Tür in die Bearbeitungsmaschine der Prozess sofort beginnen kann. Die Oberfräse mit einer Bearbeitungstiefe von 2.000 mm ist auf dem Fahrportalprinzip aufgebaut. Das Maschinenbett aus dem innovativen Werkstoff SORB TECH© ermöglicht eine hohe Dynamik und noch bessere Bearbeitungsqualität.
SORB TECH© sorgt für maximale Stabilität und absorbiert nahezu alle Schwingungen auch bei anspruchsvollsten Bearbeitungen. Dadurch erreicht das Bearbeitungszentrum eine höhere Masse, so dass höhere Beschleunigungen möglich sind und somit die Produktivität steigt. Speziell bei hohen Zerspanungsvolumen und dem Einsatz von Harthölzern ergibt sich so auch bei hohen Vorschüben eine optimale Werkstückoberfläche. Hinsichtlich Steifigkeit und Präzision setzt das HOMAG BOF 523 somit neue Maßstäbe und überzeugt auch durch höhere Werkzeugstandzeiten.
Die beiden 28 kW HSC-Bearbeitungsspindeln und ein kompakter 5-Achsfräskopf ermöglichen eine wirtschaftliche Bearbeitung an den bis 120 mm dicken Türblättern sowohl vertikal als auch horizontal mit hoher Leistung.
Für den automatischen Werkzeugwechsel können insgesamt 110 Werkzeuge bereitgehalten werden. Die HSC-Bearbeitungseinheiten sind jeweils mit dem bewährten elektronischen Spindeltastsystem (Sensoflex) für Applikationsbearbeitungen und Messtastersystem ausgestattet.
Nach der maximal 5-Seitenbearbeitung wird das Türblatt aus der Oberfräse in die Abstapelung ausgefahren, während normalerweise das nächste Türblatt in die Bearbeitungsmaschine einläuft. Verlangt ein Türblatt eine 6-Seitenbearbeitung, gibt es hierfür zwei mögliche Abläufe:
Das Türblatt wird in den Bereich der Abstapelung ausgefahren, dort gewendet und wieder in die Oberfräse zur Bearbeitung der sechsten Seite zurückgefahren.
Ist bei mehreren Türblättern eine 6-Seitenbearbeitung notwendig, können diese auf den hierfür ausgewählten Platz gestapelt werden und werden entweder beim Abstapeln oder beim erneuten Beschicken einmal gewendet. Danach wird dieser Stapel erneut in die Beschickung eingefahren und die Türen von der vorherigen Unterseite bearbeitet. Vor dem Abstapeln ist wiederum ein Wenden möglich, damit das Türblatt wieder in seiner ursprünglichen Lage liegt.
Beim Austransport eines Türblatts aus der Bearbeitungsmaschine werden beide Oberflächen mittels Torrnadodüsen und Schwertbürsten gereinigt und, falls notwendig, an der Schwellenseite wieder ein Etikett angebracht. Bei der Abstapelung werden ausgefräste Restteile automatisch in den Restteilecontainer entsorgt, während der Bearbeitungsprozess weiterläuft. Kleinere Abfälle, die bei der Bearbeitung in der Oberfräse auf das Späneband fallen, werden in einen Container transportiert. Der fertige Stapel mit Türen unterschiedlicher Abmessung und Bearbeitung kann aus der Stapelung ausgefahren werden, dass nach voll werden des anderen Stapelplatzes wieder Platz für eine lückenlose Weiterarbeit gegeben ist.
Beeinflussbarkeit des Bearbeitungsprozesses
Stellt der Bediener während des Prozesses in der Oberfräse fest, dass eine zusätzliche Bearbeitung notwendig ist oder dass das Türblatt auf einen anderen Stapel als vorgesehen abgelegt werden soll, kann dies während dem Bearbeitungsprozess durch den Bediener geändert bzw. ergänzt werden und wird dann auch sofort ausgeführt. D. h. dass der vollautomatische Ablauf durch den Bediener beeinflusst werden kann.
Die Maschinensteuerung steht online in Verbindung mit dem kundenseitigen ERP-System, so dass von dort anhand der Produktionsliste aufbereitete Daten für jedes Türblatt abgerufen werden können.
Bei Aufträgen mit etwas größeren Losgrößen kann auch eine Produktionsliste abgearbeitet werden.
Zusammenfassung
Ein extremes Teile- und Bearbeitungsspektrum muss keine unlösbare Aufgabe sein. Die große Vielfalt und Flexibilität, die durch die verschiedenen Baureihen an Oberfräsen bei HOMAG gegeben sind, kann hierfür zu Nutze gemacht werden. Für die Extremmaße der Bearbeitungswerkstücke bietet sich die Fahrportalmaschine an, die aufgrund der konstruktiven, steifen Ausführung und den HSC-Bearbeitungsspindeln hohe Fräsgeschwindigkeiten bei guter Bearbeitungsqualität ermöglichen. Die hohe Flexibilität setzt sich auch an den beiden HSC-Spindeln fort, die auf den gleichen Kettenwechsler zugreifen können, was bei einer gegebenen Anzahl an Werkzeugplätzen die maximale Möglichkeit an Bearbeitungen ermöglicht. Nicht zu vergessen die Handlingseinrichtungen, die die Ein-Mann-Bedienung der gesamten Bearbeitungszelle ermöglichen und zusammen mit der Fahrportal-Oberfräse eine Minimierung des Platzbedarfes bezogen auf die extremen Werkstückabmessungen ermöglichen. Flexibilität kann auch heißen, dass der Bediener in einen bereits laufenden Bearbeitungsprozess noch eingreifen und Änderungen vornehmen kann. Mensch und Maschine zusammen bilden die optimale Einheit.