Vom Zahnimplantat zum Karosserieteil

Was haben Zahnimplantate und Autokarosserieteile gemeinsam? An beide Produktgruppen bestehen höchste Ansprüche an die Präzision und Wirtschaftlichkeit. Entsprechende Hochleistungsmaschinen kommen unter anderem aus Göttingen, wo die beiden Firmen CIMT und Akcurate Mess- und Highspeed-Fräsmaschinen für die Medizin- und Dentalbranche sowie für die Automobil- und Luftfahrtindustrie herstellen. Die Maschinenbauer zeichnen sich aber nicht nur dadurch aus, dass sie auch Zusatzfunktionen wie Messen, Drehen, Verschrauben und Roboterautomation direkt in die Maschinen integrieren können, sondern auch dadurch, dass sie auf Basis ihres branchenübergreifenden Know-hows innovative Projekte umsetzen. Eines davon: die Weiterentwicklung einer bestehenden Dental-Maschine für die Serienfertigung von Karosseriebauteilen.

Weiterentwicklung einer Dental-Fräsmaschine

Der Impuls für das außergewöhnliche Unterfangen ging von einem Automotive-Zulieferer aus, der eine robuste, vollautomatische Highspeed-Fräsmaschine suchte, um Rohre aus hochfesten Stählen und Aluminium zu bearbeiten. „Als Grundlage wählten wir eine leistungsfähige Maschine aus dem Dentalsegment und überlegten dann, wie wir sie für den Automotive-Einsatz weiterentwickeln könnten“, erinnert sich Andreas Kirsch, Geschäftsführer der beiden Firmen CIMT und Akcurate. „Schnell war klar, dass unser Vorhaben nur mit einem ganzheitlichen Lösungsansatz gelingen würde, weshalb wir unseren langjährigen Lösungspartner Bosch Rexroth einschalteten. Dort bekamen wir aus einer Hand sowohl das relevante Applikations-Know-how als auch die nötigen Best-in-Class-Komponenten.“

Transparente Highspeed-Bearbeitung

Statt kleiner Rohlinge für Zahnimplantate verarbeitet die mithilfe von Bosch Rexroth umgesetzte Akcurate Pi5 Tube nun bis zu sieben Meter lange Rohre, die von drei kollaborativen Robotern automatisch be- und entladen werden. Eine lineare Zuführachse befördert die Werkstücke in die Fräsmaschine, wo sie in 70 cm lange Abschnitte geteilt wird. Anschließend werden die Stücke mit Ausfräsungen und Passbohrungen versehen. Die rasante 5-Achs-Bearbeitung wird in Echtzeit simuliert und auf einem Display dargestellt, sodass der Prozess jederzeit transparent und nachvollziehbar ist, selbst wenn der Blick durch das Maschinenfenster durch Kühlmittel oder Späne getrübt ist. Bei Bedarf kann das Bedienpersonal folglich sofort eingreifen.

Unterschiedliche Gewerke aus einer Hand

Bei den Applikationsspezialisten von Bosch Rexroth war Kirschs Idee schnell auf Begeisterung gestoßen. „Über so spannende Projekte wie dieses freuen wir uns immer besonders, weil wir so unsere Stärken als ganzheitlich denkende Automatisierer voll ausspielen können“, sagt Account Development Manager Nina Heckt. „Wir haben mit unseren hochintegrativen Standardbausteinen eine zukunftsweisende Maschinengeneration ermöglicht, die alle Anforderungen hinsichtlich Qualität, Performance und Connectivity erfüllt.“

Für den Unterbau der Maschinenkonstruktion lieferte Bosch Rexroth die komplette Montagetechnik einschließlich Untergestell der Zuführachse, Schaltschrank und der Basis für die Front. Aus dem Lineartechnikportfolio stammt die komplette Mechanik inklusive Kugelgewindetriebe und Rollenschienenführungen. Darüber hinaus beinhaltete das Gesamtpaket abgesehen vom Spindelmotor die komplette Antriebs- und Steuerungstechnik inklusive Reglern und Umrichtern.

Gesteuert wird die Pi5 Tube von einer performanten IndraMotion MTX advanced. Auch der Industrie-PC und das Bedienterminal kommen von Bosch Rexroth. Die HMI-Software der Dentalmaschine erweiterten die Experten um umfangreiche Automatikfunktionen. „Die neue Oberfläche geht sehr gut auf die Bedürfnisse des künftigen Bedienpersonals ein“, erklärt Andreas Kirsch. Zusammen mit der Echtzeit-Visualisierung blieben so keine Wünsche offen.“

ctrlX AUTOMATION als Zukunftsplattform

Auch eine Tür zur Smart Factory stößt Akcurate mit der neuen Highspeed-Fräsmaschine auf. Denn in Teilen nutzt der Maschinenbauer bereits Bosch Rexroths neue Automationsplattform ctrlX AUTOMATION. In der ersten Ausbaustufe decken ihre Bausteine unter anderem das Thema Cyber-Security ab: Zum Schutz vor Hacker-Angriffen und unautorisiertem Zugriff läuft auf der Steuerungshardware ctrlX CORE eine entsprechende Software mit Firewall. Außerdem plant Akcurate auf Basis von ctrlX AUTOMATION und OPC UA Anwendungen aus dem Bereich Predictive Maintenance zu realisieren. Zusätzlich zur kontinuierlichen Verbesserung sollen die gefahrenen Big-Data-Analysen dabei helfen, die Service-Intervalle bedarfsgerecht festzulegen und die Standzeiten zu erhöhen. „Wir wollen das volle Potential von ctrlX AUTOMATION schrittweise ausschöpfen und noch weitere Apps nutzen. Schon bald wollen wir über den Anwendungs-Layer einen Fern-Support realisieren, der uns und unseren Kunden Zeit und Geld spart“, erklärt Andreas Kirsch.

Schneller und viel kompakter als Laserschneiden

Mit ihrer Weiterentwicklung ist es Akcurate gelungen, einen Maschinentyp auf den Markt zu bringen, der dank seines hohen Automatisierungsgrades einen bemerkenswerten Durchsatz erzielt. Mit einer Taktzeit von rund 20 Sekunden unterbietet sie sogar den Benchmark konkurrierender Laserschneidemaschinen. Im Gegensatz dazu lassen sich sogar Strang-Pressprofile aus Aluminium hochgenau, gratfrei und trocken bearbeiten.
Als weiteres Differenzierungsmerkmal nennt Kirsch den im Vergleich bis zu zehnmal geringeren Platzbedarf. „Gemeinsam mit unserem Partner Bosch Rexroth haben wir ein echtes Novum im Automobil- und Karosseriebau geschaffen“, freut sich Kirsch. „Ich bin mir sicher, dass sich die Konkurrenz an dieser Maschine die Zähne ausbeißen wird.“

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