Präzise Steine In Serie

De Boer Machines - Niederlande

Der Maschinenbauer de Boer kontrolliert die Formkästen seiner Maschinen mit Messtastern und Software von m&h. 3 Monate nach Software-Einführung hat sich die Durchlaufzeit der Fertigung bereits um eine Woche verkürzt.

Große Produktionsmaschinen für die grobkeramische Industrie sind das Metier der Firma De Boer Machines Nederland B.V. in Wijchen, unweit der Stadt Nijmegen. In diesen großen Produktionsmaschinen erfolgt das kontinuierliche Formen von Steinen aus Tonerde, bevor sie getrocknet und gebrannt werden.

Gegossen und geformt wird in Mehrfachformkästen, die auf einer Endloskette umlaufen. Diese Formkästen wiederum enthalten, je nach Größe des gewünschten Steins, zwischen 8 und 16 nebeneinanderliegende Formen. Aus einem großen Mischbottich über den Formen wird die breiförmige Tonmasse in die Formen gefüllt und eingepresst. Später wird die vorkomprimierte Steinmasse mit Stempeln aus den Formen gedrückt und fallen in Reih und Glied auf die Förderstrecke zur Trocknung

Machine-Tool-Probe-De-Boer-Machines So weit, so einfach. Die Schwierigkeiten liegen auch hier im Detail. Nicht nur, dass die Formen die individuelle Schrumpfung jeden Ma-terials berücksichtigen müssen, also für jede Tonmasse und für jede Steinform anders aussehen müssen. Die Formkästen werden als Schweißkonstruktionen ausgeführt, wobei die einzelnen Fächer unvorhersehbare Verzüge und Verformungen aufweisen können. Bei Steinen nicht weiter wichtig? Weit gefehlt. Schließlich gilt es immer gleiche Endprodukte mit geraden Flanken zu erzeugen, die dem vorgegebenen Volumen entsprechen. Außerdem müssen die Druckstempel genau jeder Form an Ihrer Position entsprechen, und dabei eine genau definierte Lücke zur Seitenwand lassen, um ein sicheres und vollständiges Ausstoßen der geformten Steinmasse zu gewährleisten.

Viele Unwägbarkeiten also, die bisher durch manuelles Arbeiten nach der maschinellen Fertigung ausgeglichen wurden, was aber eine entsprechend lange Durchlaufzeit bei der Fertigung bedeutete. Lieferzeiten sind heute immer öfter auftragsentscheidend. Ganz abgesehen davon, dass kürzere Durchlaufzeiten, höhere Ausbringungen und gesteigerte Kapazitäten bedeuten, ohne zusätzlich investieren zu müssen. Bares Geld also.

Mit einem Bearbeitungszentrum, das sich für die Pendelbearbeitung der Formkästen eignet, hat De Boer vor zwei Jahren bereits einen großen Schritt zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit des Betriebes gemacht. Mit der Hedelius BC 100 wurde auch ein Messtaster von m&h mit Infrarot-Datenübertragung angeschafft. Die Handhabung des neuen Bearbeitungszentrums erwies sich als überraschend einfach und die Integration in den Fertigungsprozess lief reibungslos. Mit der Pendelbearbeitung wurden die Rüstzeiten parallel zur Hauptzeit möglich, weil auf einer Seite gerüstet wird, während auf der anderen Seite der Maschine die Bearbeitung läuft. Das schafft Kapazität und vermindert Durchlaufzeiten. Der Einsatz des Messtasters vermindert den Zeitaufwand für das Rüsten weiter und schafft hohe Genauigkeit, ohne manuelle Fehlerquellen. „Der Taster funktioniert einwandfrei und das Handling ist anspruchslos und einfach“ bestätigt der Chef der mechanischen Abteilung bei De Boer, Jan Brandwijk. Ein profundes Zeugnis, denn nicht erst seit den zwei Jahren schätzt man die Messtaster von m&h. Auch an einem großen Bearbeitungszentrum von Anayak setzt man seit vielen Jahren einen Messtaster von m&h mit Funk-Datenübertragung ein.

An dem Bearbeitungszentrum von Hedelius wird der Messtaster wie ein normales Werkzeug eingewechselt und übermittelt seine Signale sicher über die sog. HDR-Technologie von m&h (High Data Rate) an die Steuerung. Der kompakte Empfänger ist direkt im Spindelkopf eingelassen, wodurch immer eine ungestörte optische Verbindung zwischen Tasterdioden und Empfänger besteht, die beste Empfangsbedingungen garantiert. Störeinflüsse durch Fremdlicht sind durch die HDR-Technologie ohnehin nahezu ausgeschlossen. Der Messtaster selbst besteht aus einem Stahlgehäuse und hat gehärtetes Naturglas als Diodenabdeckung, alles abgedichtet nach IP68 Standard. Der robuste Taster widersteht den unwirtlichen Bedingungen in den Werkzeugmaschinen klaglos. Der m&h Messtaster und die Hedelius BC 100 funktionieren vom ersten Tag an ohne Probleme.

Drei Monate vor unserem Besuch im Werk von De Boer wurde die Software 3D Form Inspect von m&h gekauft. Sie ermöglicht einen Soll-Ist-Vergleich der Konturen des Werkstückes in der Maschine mit den Vorgaben seiner CAD-Zeichnung. Dazu legt der Maschinen-bediener auf einem Computer in der Werkstatt per Mausklick die zu messende Stelle und die gewünschte Messfunktion fest. Das Programm schreibt im Hintergrund automatisch das Verfahrprogramm für den Messtaster und kontrolliert gleichzeitig dieses Programm auf Kollisionsfreiheit mit dem Werkstück. Dem Programm vorgelagert ist eine automatische Kurzkalibrierung, die die thermischen und die Lasteinflüsse in der Maschine ermittelt und automatisch in den Messergebnissen kompensiert; ein Verfahrenspatent von m&h.

Die Leute können jetzt sofort selbst entscheiden, ob das Werkstück gut ist oder nicht

Nun wird jeder Formkasten noch in seiner Aufspannung in der Ma-schine in allen Einsätzen gemessen und protokolliert. In verschiedenen Höhen werden die Innenseiten der Formkästen auf Ihre Geradheit geprüft. Werden die Toleranzen überschritten, kann nicht nur in gleicher Spannung nachgearbeitet werden. Anhand der Protokolle können auch die jeweiligen Stempel exakt der Form des Formkastens angepasst werden. Die Stempel werden exakt der Form der Matrize angepasst. So wird sichergestellt, dass hinterher jeder Stempel nicht nur passt, sondern auch die vorgeschriebene Lückenweite nicht unterschritten wird. Damit wird die Herstellung genau passender Stempel ebenso erleichtert, wie die Montage und Anpassung der Stempel an die Form verkürzt wird. „Wir haben jetzt schon eine Woche unserer üblichen Durchlaufzeit eingespart“, berichtet Jan Brandwijk stolz. Und das ist erst der Anfang. In Zukunft soll noch viel mehr gemessen werden als bisher.

Die Protollierung der genauen Abmessungen der Formkästen hat noch einen weiteren Vorteil. „Wir wissen jetzt anhand der Nummer genau, wie welcher Formkasten ausgesehen hat. Wenn der Kunde mit einer Reparatur kommt, können wir noch in Jahren genau den gleichen Formkasten liefern und haben viel weniger zeitaufwändige Anpassarbeiten“, freut sich Jan Brandwijk. Ein wesentlicher Punkt um in Zukunft noch schneller zu sein. Schließlich unterliegen auch diese Steinformen einem gewissen Verschleiß und müssen jede zwei Jahre überholt werden. Mit Rückgriff auf die Ursprungsdaten kann jederzeit der genau gleiche Zustand an jedem Formkasten oder Stempel wieder reproduziert werden. Die Protokolle werden im Hause De Boer archiviert und sind jederzeit wieder abrufbar. Dabei ergibt sich eine weitere Zeiteinsparung: Die Werkstücke werden nicht mehr auf der Messmaschine gemessen bevor sie eingebaut werden. Zeit ist Geld und Messen auf der Maschine schafft neue Kapazitäten, allenthalben.

Auch für die Mitarbeiter ist das Arbeiten mit der Messsoftware eine wesentliche Erleichterung. Bisher haben Sie beim Zusammenbau mit Fühlerlehren die Spaltmaße kontrolliert und einzeln angepasst. Jetzt wird anhand der Messung der Matrize jeder Stempel direkt auf Passmaß gefräst. „Die Leute können jetzt sofort selbst entscheiden, ob das Werkstück gut ist oder nicht“, freut sich Jan Brandwijk über die Erleichterung für alle. „Diese kleine Investition hat sich sofort bezahlt gemacht.“

Case Study: De Boer Machines

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