Fachkräftemangel, Kostendruck und knappe Hallenflächen sind Herausforderungen, mit denen Unternehmen konfrontiert sind. Wer Futterteile in großen Stückzahlen fertigt, muss mehr Teile pro Schicht und Quadratmeter produzieren. Hier setzt die VL 3 DUO von EMAG an. Die Drehmaschine mit Doppelspindel vereint zwei Arbeitsspindeln und eine integrierte Pick-up-Automation mit TrackMotion und Teilespeicher auf nur 24,5 m². Welche Vorteile das bringt, zeigt dieser Beitrag.
Vertikales Pick-up-Prinzip: Die Maschine belädt sich selbst
EMAG brachte 1992 die erste vertikale Pick-up-Drehmaschine auf den Markt. Das Prinzip ist einfach: Die Arbeitsspindel hat eine Doppelfunktion. Sie holt das Rohteil ab, bearbeitet es und legt das Fertigteil wieder ab. Dadurch ist die Automation fester Bestandteil des Maschinenkonzepts, sodass keine Ladeluke, automatische Fronttür oder Portallader nötig sind. Hinzu kommt der vertikale Aufbau, der für einen besseren Spänefall sorgt. Da ein Teilespeicher die Rohteile bereithält, kann ein Bediener mehrere Maschinen betreuen und Messaufgaben unabhängig von der Taktzeit erledigen. EMAG zufolge liegt die Ausbringung in der Regel 10 bis 15 Prozent über der von horizontalen Drehmaschinen ohne integrierte Automation.
Doppelspindel-Drehmaschine im DUO- oder TWIN-Betrieb
Das Herzstück der VL 3 DUO sind zwei gespiegelt angeordnete Arbeitsräume. Jeder verfügt über eine eigene Pick-up-Spindel mit 17,9 kW und 144 Nm sowie einen Werkzeugrevolver mit zwölf Plätzen. Optional sind angetriebene Werkzeuge und eine Y-Achse erhältlich. Für hohe Zerspanleistungen steht zudem eine High-Torque-Spindel mit 32,4 kW und 255 Nm zur Verfügung (Werte jeweils bei 40 % ED). Es können Futterteile mit einem Durchmesser von bis zu 150 mm bearbeitet werden.
Gespiegelt angeordnet: Jeder Arbeitsraum hat eine eigene Pick-up-Spindel und einen Werkzeugrevolver.
Je nach Aufgabe arbeitet die Maschine nach einem von zwei Prinzipien:
- DUO-Prinzip (OP 10/OP 20): In einem Arbeitsraum wird die erste Seite des Werkstücks bearbeitet, im anderen die zweite. Das Werkstück verlässt die Maschine fertig gedreht.
- TWIN-Prinzip (OP 10/OP 10): Beide Arbeitsräume fertigen dasselbe Bauteil und verdoppeln so die Ausbringung.
Beide Spindeln sitzen auf einem gemeinsamen Maschinenbett aus Mineralit®. Dank FEM-optimierter Strukturen und schwingungsentkoppelter Arbeitsräume wird die Schwingungsübertragung zwischen den Spindeln so stark reduziert, dass sie sich in der Bearbeitung nicht bemerkbar macht.
TrackMotion: Transport und Wenden in einem System
Optional übernimmt TrackMotion, das von EMAG selbst entwickelte Automationssystem, den Werkstücktransport. In der Automationsgasse hinter den Arbeitsräumen fährt der TransLift, ein Hub-Wendewagen mit programmierbarem Elektrogreifer, auf einer Schiene. Er bringt die Rohteile aus dem Teilespeicher zur Maschine, wendet die Werkstücke zwischen OP 10 und OP 20 und befördert die Fertigteile zurück. Dabei wird stets nur ein Bauteil bewegt – ein Vorteil für das Teilemanagement.
Der TransLift greift das Werkstück und wendet es für die Bearbeitung der zweiten Seite.
TrackMotion benötigt weder einen eigenen Schaltschrank noch eine eigene Steuerung: Eine Vier-Kanal-Steuerung führt sowohl die beiden Spindeln als auch den TransLift und den Teilespeicher. Das minimiert die Kosten und vereinfacht die Einrichtung. Zudem sinkt durch die höhere Produktivität der Energieverbrauch pro Teil.
Serienfertigung: Mannarm und skalierbar
Je nach Werkstückgeometrie fasst der Teilespeicher bis zu 400 Teile. So kann die VL 3 DUO eine Zeit lang autark produzieren, was sie ideal für eine mannarme Fertigung macht. Darüber hinaus lässt sich die Doppelspindel-Drehmaschine flexibel erweitern.
- Roboterzellen mit Doppel-L-Shuttle, etwa mit Messstation und NIO-Ausschleusung
- Bin Picking: Ein Roboter mit 3D-Kamera entnimmt die Rohteile direkt aus dem Behälter.
- Verkettung mit weiteren VL-Maschinen über TrackMotion, Shuttles oder Portale – auch nachträglich, denn die Automationsgasse ist immer vorhanden.
Zwei VL 3 DUO mit Doppel-L-Shuttle bilden mit einem Roboter eine kompakte Fertigungszelle.
Einfaches Rüsten, gute Zugänglichkeit
Trotz der kompakten Bauweise sorgen kurze Abstände zu Revolvern und Arbeitsspindeln für eine hervorragende Zugänglichkeit. Für kleine Eingriffe muss nicht die gesamte Maschine stillstehen. So lässt sich beispielsweise eine Wendeschneidplatte in einem Arbeitsraum wechseln, während im anderen weitergearbeitet wird. In der Kegelrad-Linie produziert eine VL 3 DUO weiter, während die zweite gerüstet wird. Teilefamilien lassen sich von Beginn an so auslegen, dass sich auf leicht abweichende Geometrien schnell umgestellt werden kann. Spannmittel und Werkzeuge liefert EMAG auf Wunsch gleich mit.
Weitere Pluspunkte im Überblick
- Präzision: Maschinenbett aus Mineralit® mit etwa zehnmal höherer Dämpfung als Grauguss, 10 t Maschinengewicht, Rollenumlaufführungen und direkte Wegmesssysteme in allen Achsen
- Thermische Stabilität: wassergekühlte Motorspindeln
- Platzbedarf: 24,5 m² für die komplette Anlage mit TrackMotion, Teilespeicher und Späneförderer
- IoT-Ready: Sensorik und EDNA Health Check unterstützen die vorausschauende Wartung
- Alles aus einer Hand: Spindeln, Revolver, Kreuzschlitten und TrackMotion entwickelt und fertigt EMAG selbst
Die VL 3 DUO mit Teilespeicher für bis zu 400 Werkstücke und TrackMotion
Bewährt in der Praxis
Die VL 3 DUO zählt zu den erfolgreichsten Maschinen im EMAG Portfolio. Bei AccuRounds in den USA läuft sie, kombiniert mit einem Roboterarm und Schubladensystem, zeitweise unbeaufsichtigt. Die PENN GmbH in Österreich setzt zahlreiche VL 3 DUO und VL 2 mit TrackMotion für die Bearbeitung in OP 10 und OP 20 ein – den Großteil des Jahres im 20-Schichtbetrieb. Und beim tschechischen Zulieferer ZLKL gehört die VL 3 DUO zu rund 25 EMAG Maschinen, die zusammen etwa 300.000 Teile pro Monat fertigen.
Fazit: zwei Spindeln, ein durchdachtes System
Die VL 3 DUO zeigt, wie produktiv man auf kleiner Fläche sein kann: Zwei Arbeitsspindeln und eine Pick-up-Automation greifen nahtlos ineinander. Auf Wunsch übernimmt TrackMotion den Transport und das Wenden der Teile. Ob als Einzelmaschine mit Teilespeicher oder als Teil einer verketteten Linie – die Drehmaschine mit Doppelspindel ist für die wirtschaftliche Serienfertigung von Futterteilen ausgelegt.
