metaalmagazine 3 200746 www.metaalmagazine.nl

machine masterclassS E R I E

> > > > > > > > > > > > > > > > > > > > >19Jan Oonk

Unipro bewerkingsmachines

Unisign is een van de weinige machi-nebouwers die een krachtige HSC-spilvan 100 kW aanbiedt in combinatiemet een toerental van 25 000 min-1.Daarmee is in aluminium een spaan-volume van 6000 cm3/min tot10 000 cm3/min haalbaar, ofwel eencomplete emmer spanen per minuut.

ZekerheidDe Unipro wordt in drie uitvoeringenop de markt gebracht. Bij de Unipro 5Lgaat het om een enkelstationsmachinemet een langbed met een lengte tus-sen 2 m en 6 m (met pendelmogelijk-heid). Afhankelijk van de wensen vande klant kan deze machine drie- ofvierassig worden uitgevoerd. DeUnipro 5S telt een enkel bewerkings-station, maar deze is uitgerust meteen draai/zwenktafel voor vijfzijdigebewerkingen. Bij de Unipro 5P is spra-ke van een pendelmachine, met ofweltwee draai/zwenktafels ofwel met eencombinatie van een draai/zwenktafelen een vlakbed (in dit geval met eenlengte van 1 m of 2 m). Binnen alleuitvoeringen bestaat weer een grotevariëteit in keuze wat betreft vermo-gen, toerentallen en werkbereik.Bij alle Unipro-varianten neemt debewerkingsspil de drie lineaire bewe-gingsassen voor zijn rekening, terwijlde rotatie en kanteling van het pro-duct via de opspantafel wordt gereali-seerd. Voor wat betreft de lineaireassen maakt Unisign gebruik van voor-gespannen kogelomloopspillen diemet behulp van digitale AC-servomoto-ren worden aangedreven. Vooralsnoggeeft de machinebouwer inPanningen de voorkeur aan kogelom-loopspillen boven lineaire aandrijvin-gen. “Beperkingen bij lineaire moto-ren zijn de aandrijfkracht en dewarmtehuishouding”, legt Larsen uit.

Met hun stevige dynamiek en snelheid zijn de Unipro HSC-bewerkingsmachines van Unisign vooral populair als volumever-spaners, zeker als daarbij ook nog eens een grote productcom-plexiteit om de hoek komt kijken. Van de 35 Unipro’s die erwereldwijd inmiddels zijn verkocht in diverse uitvoeringen ismeer dan de helft dan ook terug te vinden binnen de vliegtuigin-dustrie. Voor Van den Berg Kunststofbewerking in Son gaven ech-ter het hoge toerental en de grote nauwkeurigheid de doorslag.

De Unipro 5P (70 kW,

25 000 min-1) bij Van

den Berg Kunststof -

bewerking, met de

Fanuc-robot in opbouw.

Gereedschap pen wor-

den parallel aan de

bewerking geladen van-

uit een stationair ket-

tingmagazijn, de spaan-

tot-spaan tijd bedraagt

4,5 s (foto: Jan Oonk)

populair als volumeverspaners complexe producten

De combinatie van stevige ijlgangen(60 m/min), pittige acceleraties (0,8g)en forse toerentallen (tot 25 000 min-1)staan bij de Unipro garant voor grootverspanend vermogen. De machinekomt daarbij, mede door de vijfassigebewerkingsmogelijkheden, vooral totzijn recht bij kritische producten uithet bovensegment van de markt, waar

sprake is van hoge nauwkeurigheidsei-sen en gecompliceerde 3D-vormen.Integraaldelen voor de vliegtuig -industrie uit massief aluminiumnoemt verkoopmanager George Larsenvan Unisign in dit verband als spre-kend voorbeeld van producten waarcomplexiteit, nauwkeurigheid envolumeverspaning hand in hand gaan.

mek003_07Masterclass.qxp:mek002_07Masterclass.qxd 20-03-2007 16:23 Pagina 46

T i p s v a n E r w i n C l a a s e n :

■ Let op de toegankelijkheid van een machine. Zodatautomatiseren in een later stadium ook kan.

■ Ga na of postprocessoren aanwezig zijn die omkunnen gaan met je CAD/CAM-systeem.

■ Besteed aandacht aan het testen van de meet-taster in de machine, zodat je zekerheid hebt overde kwaliteit van het product.

■ Hou de hoogte van de machine in de gaten, wantje hebt een groot probleem als blijkt dat hij hetpand niet in kan. Bij ons scheelde het maar driecentimeter.

O n l i n e v e r b i n d i n g m e t v o o r r a a d s y s t e m e nb i j k l a n t e n

Van den Berg Kunststofbewerking in Son (46 medewer-kers) maakt complexe en hoogwaardige componentenuit technische kunststoffen voor grote OEM’ers binnenmet name de medische en semiconductorindustrie ende researchwereld. Tot en met de assemblage tot com-plete eindmodules — waarbij de metalen onderdelenworden ingekocht — en inclusief de eindtest en eventu-ele video-instructies. De markt is sterk internationaal,met afnemers in heel Europa en de USA (de grootsteklant zit in Spanje). Via online-verbindingen worden devoorraden bij de klanten binnen afgesproken margesgehouden. Volgens Claassen zet de trend om metalenom te zetten in kunststoffen zich nog steeds door, metgewichtsbesparing als drijvende kracht. Dat speelt metname in situaties waar sprake is van bewegende delen.Voor meer informatie zie www.vdberg-kunststof.nl.

metaalmagazine 3 2007www.metaalmagazine.nl 47

“Vooral bij hogere krachten en eengrote diversiteit aan producten wordtde dynamische stabiliteit een pro-bleem. Bovendien kiezen we metkogelomloopspillen voor zekerheid endat is met het oog op onbemande24/7-productie een belangrijk puntvan afweging.”Over de manier waarop bij de Unipro’shet maximum aan stabiliteit en nauw-keurigheid wordt bereikt, wil Larsenniet al te veel details kwijt. Wel is dui-delijk dat bij de spil gebruik wordtgemaakt van een geregelde voorspan-ning, van keramisch gecoate lagers envan een overgedimensioneerde tempe-ratuurcompensatie. Afhankelijk vande specifieke klantsituatie is dan ookeen nauwkeurigheid binnen 0,01 mmhaalbaar.

Op de grensDat volumeverspaning niet de enigereden hoeft te zijn voor de aanschafvan een Unipro bewijst Van den BergKunststofbewerking in Son, waar pro-ducten in kleine series worden ver-vaardigd uit kunststof die qua com-plexiteit niet onder doen voor devliegtuigindustrie. Hier vormde dedegelijkheid en nauwkeurigheid vande machine een belangrijke afweging.“Wij werken continu op de grens vanwat mogelijk is bij kunststoffen en datvraagt om een degelijke machine meteen hoge mate van nauwkeurigheid

> > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > >

De Fanuc-robot moet de producten ook leiden langs

een aantal stationaire bewerkingsstations voor aan-

vullende boor-, tap- en ontbraambewerkingen,

zodat sprake is van een complete bewerkingscel

(foto: Jan Oonk)

en betrouwbaarheid”, aldus directeurErwin Claassen. Het hoge toerentalheeft daarbij het voordeel dat dewarmteontwikkeling beperkt blijft endat de vrijkomende warmte goeddeelsvia de spanen wordt afgevoerd. Metname bij de bewerking van kunststof-fen is dat cruciaal.Het bedrijf had destijds nog geen werk(en dus ook geen ervaring) met vijfas-sig simultaan bewerken, maar had welde ambitie om die richting op te gaan.“Om de klanten een volledige 3D-vrij-heid te kunnen bieden.” Vandaar dekeuze voor de Unipro 5P, met een idea-le combinatie van vijfassige bewer-kingstafel en een hoektafel met A-as.Claassen noemt ook de toegankelijk-heid en de gebruiksvriendelijkheidvan de Unipro als argument voor deaanschaf van deze machine. Dat speeltmet name bij de (handmatige) bela-ding van de machine en bij metingenen controles binnen de werkruimte.Ook over de al bestaande samenwer-king met Unisign (Van den Bergbeschikte al over een Uniport 4 en eenUnivers 4000) was Claassen uitermatetevreden. “Je kunt overal een machinekopen, maar bij Unisign is men bereidom te luisteren en om de machine vol-gens de wensen van de klant uit tevoeren.” Dankzij de ervaring met eer-dere Unisign-machines was de Uniprobovendien snel in het productieproceste integreren, van de programmering(met HyperCAD) tot de producthand-ling en het meten.

SpaanbeheersingInmiddels heeft Van den Berg drie jaarervaring met de Unipro 5P en volgensClaassen geeft de machine “ongeloof-lijk weinig problemen”. Mede dankzijhet onderhoudscontract, waarbij demachine twee keer per jaar aan eenkritische controle wordt onderwor-pen. “Net als bij een auto leven we vanbeurt tot beurt.” De nauwkeurigheidis gedurende die tijd volledig in tactgebleven. In eerste instantie zou deindruk kunnen bestaan dat bij de rela-tief makkelijk te bewerken kunststof-fen niet het uiterste wordt gevergdvan de machine, maar uit de woordenvan Claassen blijkt dat toch een mis-vatting. “Bij het bewerken van kunst-stoffen werken we continu met maxi-

male toerentallen en voedingssnelhe-den. De machine heeft bij ons waar-schijnlijk meer te lijden dan bij debewerking van metalen. Hoe zachterhet materiaal hoe meer problemenbovendien met spaanlengtes, verkle-vingen en temperatuureffecten.” Bij

De Unipro 5S met

draai/zwenktafel voor

vijfzijdige bewerkingen

(foto: Unisign)

mek003_07Masterclass.qxp:mek002_07Masterclass.qxd 20-03-2007 16:23 Pagina 47

lende bewerkingenzoals tappen, borenen ontbramen.“Daarmee begeven weons pas echt op gladijs”, vat Claassen deextra moeilijkheids-graad samen. “Eenrobot kopen en aan-sluiten is niet het pro-bleem, maar eengoede en betrouwbarecommunicatie met debewerkingscel en de aanvullendebewerkingsstations is bij een grotediversiteit aan producten zoals bij onseen ware crime. We nemen daarbijrisico’s, maar het inspelen op de high-tech-ontwikkelingen geeft ons ook eenvoorsprong op de concurrentie.”De installatie van de robot en de bijko-mende hardware wordt momenteelverzorgd door Lifting Systems Projectsin Oosterhout, de communicatie tus-sen robot en machine wordt doorUnisign gedaan. Het is de eerste keerdat een Unisign-machine in eenbewerkingscel wordt geïntegreerdmet een zesassige robot. Gezien decomplexiteit werkte Unisign tot nu toebij voorkeur met pick-and-place-unitsen lineaire robots. “Maar de vraagnaar zesassige robots zal de komendejaren toenemen en daar spelen we opin.” ■

metaalmagazine 3 2007www.metaalmagazine.nl 49

Van den Berg spelen de snelle acce-leraties daarom ook een rol bij watClaassen noemt de “spaanbeheersing”,dat wil zeggen de beheersing van despaanlengte en de lossing van de spa-nen.

Zesassige robotDe Unipro 5P is momenteel al wel con-tinu in bedrijf, maar alleen op zond-agen wordt onbemand gewerkt doorop het vlakbed vanuit een grote plaatmeerdere producten te vervaardigen.De kwaliteit van de producten wordtgecontroleerd met behulp van eenradiografische meettaster en via web-cams kan het proces op afstand wor-den gevolgd. Gedurende de overigedagen en uren zorgt een operator voorde omwisseling van de producten. Deervaringen met de Unipro zijn echterzodanig dat Van den Berg de komendetijd een volgende automatiseringsslaggaat maken door een zesassige robotvoor de machine te plaatsen, zodatdeze nagenoeg onbemand kan opere-ren.De robot (van Fanuc) moet zowel dedraai/zwenktafel beladen en ontladenals het vlakbed. Tegelijkertijd moet hijde producten ook kunnen draaien enmet name op het vlakbed is dat nogniet zo eenvoudig. Daarnaast moet derobot het product langs een aantal sta-tionaire stations leiden voor aanvul-

machine masterclassS E R I E

> > > > > > > > > > > > > > > >19

E r v a r i n g e n v a n a n d e r e g e b r u i k e r s

Bij KMWE in Eindhoven opereert sinds medio 2006 eenUnipro 5P in drieploegendienst, met een draai/zwenkta-fel (draaicirkel 1 m) en een vlakbed met vierde as (leng-te 2 m). De machine, met een spindelvermogen van100 kW en een toerental van 25 000 min-1, is destijdsaangeschaft vanwege de mogelijkheden van vijfassigsimultaan en voor de nauwkeurige volumebewerking instaal en aluminium. “En volumeverspanen dat kan hijwel”, aldus directeur Barry Geven, die daarmee aangeeftdat de machine technisch aan de verwachtingen vol-doet. Grootste probleem noemt hij het inpassen van demachine in een nieuwe freesstrategie (HighPerformance Milling) en in de bestaande besturingsom-geving, omdat met een nieuw CAM-pakket (Topsolid)werd gestart en met een voor KMWE nieuwe besturing(Siemens 840).Bij DAF Trucks in Eindhoven maken drie Unipro 5S-bewerkingsunits sinds medio 2005 deel uit van eencomplete cilinderkoplijn voor de 12-liter MX-motor (zieook Metaal Magazine nr. 7/2005, pagina 28-29). Decombinatie van snelheid en nauwkeurigheid (repeteer-nauwkeurigheid ± 3 μm) gaf destijds de doorslag bijde keuze voor de Unipro 5S en twee jaar na dato vol-doen de machines op die punten nog steeds aan deverwachtingen. “Kwaliteit en aantallen wordengehaald”, zoals projectleider Ad Ruijten aangeeft. Debetrouwbaarheid en beschikbaarheid van de machinezijn met andere woorden conform de belofte en datgeldt eveneens voor de cyclustijden.Bij Mifa in Venlo is juist een Unipro 5P met twee vijfas-sige bewerkingszones geïnstalleerd. Het bedrijf maaktonderdelen voor de vliegtuigindustrie, veelal uit massiefaluminium waarbij soms wel 90 procent van het mate-riaal verspaand moet worden. Het verspanend vermo-gen van de machine vormt voor Mifa dan ook eendoorslaggevend argument, zoals projectmanager WimPhilipsen aangeeft. De verwachting is dat de helft aanproductietijd gewonnen kan worden ten opzichte vande voorgaande situatie met horizontale bewerkingsma-chine. Een andere afweging vormen de vijfassigebewerkingsmogelijkheden. “Zodat we complexe 3D-vor-men in één of twee opspanningen kunnen realiseren.”

De Unipro 5L met lang-

bed met een lengte tus-

sen 2 m en 6 m (met

pendelmogelijkheid)

(foto: Unisign)

Complete lijn voor de bewerking van cilinderkoppen bij DAF Trucks, met daaronder drie Unipro 5S-bewerkings-

units (foto: Unisign)

mek003_07Masterclass.qxp:mek002_07Masterclass.qxd 20-03-2007 16:24 Pagina 49