imotion9/ 2005 Seite 4

I m p r e s s u m

Aus „ALT“ wird „NEU“ - “Old and NEW”Bericht aus dem Kundendienst - Customer Services Report

Retrofit MB5 zu imo-6 PLC

Der imo-Kundendienst wurde im laufenden Jahr weiter aus-gebaut und die Kompetenzen in den Bereichen Service, Sup-port, Parts und Veda (Wissen) erweitert. Eine intensive Betreu-ung und Hilfeleistung bei Fragen und technischen Problemen wird somit vollumfänglich gewährleistet.Als Aufrechterhaltung einer attraktiven Support- und Ser-viceleistung hat der Kundendienst für die alten MB5- (imo-6) und MB7-Präzisionsmaschinen (imo-8) ein äusserst interes-santes Revisions-/Retrofit-Paket konzipiert und dieses den Imoberdorf-Kunden mit entsprechendem Maschinenpark an-geboten.

Die alten Maschinen werden bei uns im Hause bis auf die letz-te Schraube demontiert, gereinigt, revidiert und nach Kunden-wunsch neu lackiert zu einer „fast“ neuen Maschine wieder aufgebaut. Die wartungsintensive, pneumatische Steuerung wird durch eine zeitgemässe SPS S7 Steuerung von Siemens ersetzt.Der pneumatische Tischantrieb mit der Ventilbatterie ist durch einen überwachten elektrischen Schrittmotor ersetzt, welcher wartungsfrei seinen Dienst erledigt.Alle Einheiten werden von der SPS – Steuerung in der Grund- und Arbeitsstellung gesteuert und überwacht.

Folglich sind die Maschinen nach nur kurzem und kostengün-stigem Umbau in unserem Werk in Oensingen wieder für viele weitere Jahre einsatzbereit und können zuverlässig weiterpro-duzieren.

Retrofit of the MB5 to create imo-6 PLC

This year, imo Customer Service is being further developed with a broadening of expertise in the fields of service, support, parts and knowledge. This will guarantee comprehensive and in-depth support and assistance with questions and technical problems.

To maintain an attractive support and service level, Custo-mer Service has developed an extremely interesting revision/ retrofit package for the MB5 (imo-6) and MB7 (imo-8) pre-cision machines for Imoberdorf customers with the relevant machinery.

We completely dismantle the old machines in-house and sub-sequently clean and modify them. If required by the customer, we even repaint them before putting them back together to create what is a virtually new machine.A modern Siemens SPS S7 controller replaces the high-main-tenance pneumatic controller.

A maintenance-free, monitored electrical stepping motor re-places the pneumatic table drive with valve bank. All units are monitored and controlled by the SPS controller in the starting and operating positions.

Consequently, after swift and inexpensive retrofitting at our Oensingen plant, the machines have a long service life ahead of them and continue to operate as reliable production tools.

Herausgeber:

Imoberdorf AG

Werkhofstrasse 5

CH-4702 Oensingen

Telefon + 41(0)62 388 51 51

Telefax + 41(0)62 388 51 55

verkauf@imoberdorf.com

Gestaltung:

Imoberdorf AGCH-Oensingen

Litho und Druck:

Dietschi AGDruck und Verlag CH-Olten

Rückblende „Hausausstellung vom 18. - 22.06.07“ Review „openhouse from 18th – 22nd June 2007“

„Klassisches Drehen mit stehenden Werk-zeugen innerhalb der Rundtaktmaschine“

Neben konventionellen Bearbeitungsmöglichkeiten von Kur- belwellen für Kühlkompressoren haben wir an unserer Haus-ausstellung unser neues Fertigungskonzept mit zwei CNC-gesteuerten Rundtaktanlagen mit sowohl rotierenden imo-rot Einheiten als auch starren Spannungen innerhalb einer Ferti-gungszelle vorgestellt. Die Drehqualitäten eines Mehrspindlers mit den Vorzügen der Rundtaktmaschinen konnten optimal im Konzept umgesetzt werden.Die Ausstellung war ein voller Erfolg und mehr als 100 Kunden konnten sich über die Leistungsfähigkeit dieser erweiterten Technologie auf Rundtaktmaschinen ein Bild machen.

“Classical latheing with stationary tools within the rotary indexing machine”

Besides the conventional machining possibilities of crankshafts for cooling compressors, we presented at our openhouse our new fabrication concept with two CNC-steered rotary inde-xing facilities with both rotating imo-rot units and also rigid clamping within a production cell. This way, the rotation qua-lity of a multispindle with the advantages of a rotary indexing machine, can be integrated optimally into the concept.Our exhibition was a great success and enabled over 100 cus-tomers to witness and experience the operating efficiency of this extended technology on a rotary indexing machine.

m e s s e p l a n 2 0 0 7 / 2 0 0 8

Nächste Messen:

2007 EMO Hannover 17. 22. September

2008 METAV Düsseldorf 31. März - 4. April

2008 AMB Stuttgart 09. - 13. September

imotion Imoberdorf-Präzisions-Rundtaktmaschinen 9/2007

I n D I e s e r au s G a B e

Neuheiten von Imoberdorf- imo-space - der Alleskönner- Drehoperationen auf Rundtaktmaschinen- Zerspanende Bearbeitungseinheiten mit Linearmotoren- Retrofit MB5 zu imo-trust PLC

Marketing-Kommunikation - Impressionen einer erfolgreichen Hausausstellung vom 18. - 22.06.2007

Flexibles Konzept, fortschrittliches Design...Flexible production concept, progressive design...

Da sich der technische Fortschritt nicht aufhalten lässt, benötigt selbst ein erfolgreicher Maschinentyp nach ei-niger Zeit eine Überarbeitung. Das neueste Zugpferd der Firma Imoberdorf AG wurde auf den Namen imo-space getauft.

This multi-purpose system offers great security of invest-ment, thanks to its flexibility and not least to its low ope-rating and maintenance costs.

It‘s not just the massive innovative steps forward – for which Imoberdorf AG is also known – that offer customers genuine value added. Those continuous small steps of improvement worked out together with the customer play a crucial role in finding a perfect solution. This improved rotary transfer sy-stem for machining precision components in medium to lar-ge quantities has been designed by practising engineers for practising engineers.Equipped with the very latest CNC technology, the system combines all the advantages of the imo-smart system that was successfully redesigned a year ago. It also enables dif-ficult machining and more complex applications. The name imo-space says it all: the new concept really has created a lot of working space.The solid and robust basic body of the machine is made of low-vibration cast iron. Chip flow has been improved by in-creasing the inclination of the bed and almost doubling chip removal capacity. The overflow into the chip conveyor is now positioned at an early point in the working space because the largest quantities of chips usually occur in the initial stages of machining. A modular energy management concept greatly increases the flexibility of the system.The ultra-modern appearance of the imo-space readily reveals that Imoberdorf has worked together with industrial designers on this project. Special attention was paid to achieving perfect ergonomics, e.g. with the new round enclosure. And thanks to the 120° opening angle and integrated roof elements, even major interventions with the aid of a crane are now feasible. The good access now offered by the system will certainly please the machine setters.Apart from that, annoying oil drips on one‘s head or down one‘s neck when changing tools or carrying out maintenance work are a thing of the past thanks to the swivel-away roof elements. A great deal of functionality is neatly packaged in an aesthetic machine design. The structure of all rotary index-ing machines from Imoberdorf have a very low rate of heat flow. Especially when machining high-precision workpieces, it really does pay off that the machine base as well as the indexing plate have been made of high-quality cast iron. This means not only the workpiece holders but the machining units too are subject to the same heat transfer coefficient. Thanks to a special cooling concept, the rate of heat flow can also be optimised and compensated for by the machine controller.The new imo-space system is – like all other machine plat-forms from Imoberdorf – designed to enable all standard machining units to be mounted to it.The high degree of flexibility achieved through the freely selectable spacing of the machining points around the table, the standardised interface for the majority of machining units and the large range of standard workholding fixtures from Imoberdorf make the imo-space an exceedingly interesting and economical automation solution.

„imo-space“, der Alleskönner! - “imo-space“, the multi-purpose machining system

Es sind nicht allein die grossen Innovationsschritte – für welche die Imoberdorf AG auch bekannt ist – welche dem Kunden einen echten Mehrwert bieten. Die beharrlichen Ver-besserungen, die zusammen mit den Kunden erarbeitet wer-den, tragen entscheidend zu einer optimalen Lösung bei. Von Praktiker für Praktiker ist deshalb die imo-space entwickelt worden, eine Rundtaktanlage zur spanabhebenden Bearbei-tungen von Präzisionsteilen in mittlerer bis grosser Stückzahl.Die mit modernster CNC-Technik ausgerüstete Anlage vereint sämtliche Vorzüge des vor einem Jahr erfolgreich überarbei-teten Typs imo-smart. Zusätzlich sind schwere Bearbeitungen und komplexere Applikationen möglich.Der Name imo-space spricht für sich, wurde mit dem neuen Konzept doch viel Arbeitsraum geschaffen.Der massive, stabile Maschinengrundkörper besteht aus schwingungsarmem Grauguss. Ein verbesserter Spänefluss wird mit einer grösseren Bettschräge und einer nahezu ver-doppelten Abschwemmleistung erreicht. Der Überlauf in den Späneförderer befindet sich nunmehr im Anfangsbereich des Arbeitsraumes, weil die grössten Spanmengen bei den er-sten Bearbeitungen anfallen. Mit einem modularen Energie-führungskonzept konnte die Flexibilität der Anlage nochmals deutlich gesteigert werden.Am modernen Erscheinungsbild der imo-space ist leicht er-kennbar, dass hier mit Industriedesignern zusammen gearbei-tet wurde. Der optimalen Ergonomie wurde dabei besondere Aufmerksamkeit gewidmet, wie das Beispiel der runden Ab-schrankung deutlich machen soll.Dank des Öffnungswinkels von 120˚ und integrierten Dach-elementen, können grössere Eingriffe mit Hilfe eines Krans erfolgen. Den Einrichter wird die gute Zugänglichkeit freuen. Ausserdem gehören, dank dem wegschwenkenden Dach- element, die lästigen Öltropfen auf dem Kopf oder im Nacken beim Werkzeugwechsel oder Unterhalt der Vergangenheit an. Sehr viel Funktionalität ist hier geschickt verpackt in einem gelungenen Maschinendesign. Alle Rundtaktmaschinen der Imoberdorf AG verfügen über einen konstruktiven Aufbau mit einem sehr geringen Wärmegang. Speziell bei hochpräzisen Werkstücken macht sich bezahlt, dass sowohl der Maschi-nensockel als auch der Schaltteller aus hochwertigem Grau-guss gefertigt sind.

Dadurch unterliegen sowohl die Werkstückaufnahmen als auch die Bearbeitungseinheiten demselben Wärmegangsko-effizienten. Durch ein spezielles Kühlkonzept kann der Wär-megang zudem optimiert und über die Maschinensteuerung kompensiert werden.Die neue Anlage imo-space ist, wie die anderen Maschinen-plattformen aus dem Hause Imoberdorf so konzipiert, dass alle Standard-Bearbeitungseinheiten montiert werden können.Eine hohe Flexibilität erreicht die Anlage auf Grund der frei wählbaren Tischteilung, der standardisierten Schnittstelle für die Bearbeitungseinheiten und der grossen Palette an Stan-dard-Spannvorrichtungen aus eigenem Hause.Die imo-space weist neben der grossen Anwendungsbreite und dank seiner Flexibilität eine hohe Investitionssicherheit auf, nicht zuletzt auch wegen niedrigen Betriebs- und Unter-haltskosten. Die Summe dieser Eigenschaften macht die An-lage zur wirtschaftlich interessanten Automatisierungslösung.

Since there‘s no holding back technical progress, even a highly Successful machine model needs to be redesigned after a while. The latest achievement from Imoberdorf AG has been given the name imo-space and is yet another example of the Swiss technology company‘s consistent strategy of providing customers with a customised pro-duction solution in the shortest possible time.

imo-space mit geöffneter Abschrankung imo-space with enclosure opened

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Drehoperationen auf Rundtaktmaschinen im Praxistest Turning operation on rotary indexing machines

Die Serienproduktion von Kurbel-wellen auf Rundtaktmaschinen ist ein Beispiel für einen Ferti-gungsprozess mit hohem Koste-neinsparungspotential. Mit der innovativen Systemtechnologie „imo-rot“ bringt die Imoberdorf AG als Schweizer Maschinenbau-unternehmen wettbewerbsfähige Drehbearbeitung auf Rundtakt-maschinen.

Allein in China werden jährlich 14 Mio Kompressoren für Kühlschrän-ke gebaut, Tendenz immer noch steigend. Verständlicherweise steht die Serienproduktion von Pro-dukten in solchen Stückzahlen im Brennpunkt des Bestrebens nach Fertigungsoptimierung und Kosten-einsparung. Am Praxisbeispiel Fertigung von Kurbelwellen für Kühlschrankkom-pressoren zeigt die Imoberdorf AG das Optimierungspotential von Rundtaktmaschinen mit integrierter Drehtechnologie auf. Die komplette spanabhebende Bearbeitung von Kurbelwellen unterteilte sich bisher in folgende Fertigungsprozesse:

• Vordrehen des Schmiederohlings mit 0.5 mm Aufmass mittels Mehr-spindeldrehautomaten

• Fräs- und Bohrbearbeitung auf Rundtaktmaschinen

• Schleifen von funktionskritischen Durchmessern auf Nennmass mit Aussenschleifmaschinen.

Imo-rot turning technology is ba-sed on the transporting of work-pieces by means of pallets. The crankshafts are no longer clamped, as used to be the case, in chucks but in what are called ‚workpiece pallets‘, which are then transported from one machining station to the next. The workpiece pallets are no longer connected permanently with the indexing table of the rotary ma-chine. Once they have arrived at the respective machining station, they are coupled, positioned and locked in position with the CNC synchro-nous rotation axis (C axis) in the base machine by means of a zero-point clamping system. This makes it possible to perform specific, high-quality CNC-controlled turning on a machining station of a rotary index-ing machine, in addition to the con-ventional milling and drilling work executed on such machines.

Moreover, the imo-rot pallet transfer system also supports interlinking with other rotary indexing machines from Imoberdorf. The pallet with the workpiece clamped to it can be transferred by means of a conveying system and fed with no problem whatsoever into the machining process of a second imo-rot rotary indexing machine. This opens up a multitude of possi-bilities for process automation.

Technologie ist nicht „tote Materie“

Auch wir bezeichnen uns gerne als Technologieunternehmen. Ja, wir haben denn auch den Leitsatz „Swiss-made Technology“ in un-serem Firmenlogo. Was meinen wir denn eigentlich mit Techno-logie? Klar beschäftigen wir uns intensiv mit Mechanik, Elektrik, Hydraulik, Pneumatik, Software und so weiter, mit Technologie halt eben! Das interdisziplinäre Arbeiten in den verschiedensten Bereichen alleine, macht unser Unternehmen aber noch nicht speziell. Es ist vielmehr die Art und Weise wie wir diese ver-schiedenen Gebiete miteinander kombinieren. Das „Wie“ wird, wie fast alles im Geschäftsleben, von Menschen bestimmt. Egal wel-che „Kultur“ man pflegt, was den „USP“ ausmacht oder welche Hightech-Produkte man anbietet, es sind Menschen die das bewir-ken. Diesen Menschen gebührt mein Dank - meinen Kollegen, Kolleginnen und unseren Part-nern. Es macht Spass, gemein-sam etwas zu erreichen, lasst uns dies auch in den kommenden Jahren tun!Gutes Schaffen und viel Spass wünsche ich Ihnen allen!

Technology is not “dead matter” We, too, like to call ourselves a technology company. Our compa-ny logo even includes the “Swiss-made Technology” claim. So what do we actually mean by techno-logy? Of course, we are very in-volved with mechanics, electrics, hydraulics, pneumatics, software, etc. – in other words, with techno-logy! However, it isn’t just in-ter-disciplinary work in a wide variety of different areas that makes our company special. Rather, it’s the way in which we combine these different fields. As just about eve-rything else in business life, the “how” is determined by people. Regardless of which culture is maintained, what makes the USP or which high-tech products you are offering, at the end of the day, it’s all down to people. I would like to thank these people – my colleagues and our partners. It’s rewarding to achieve something together so let us continue to do this in the future!Wishing all of you the very best and hope you continue to enjoy your work.

e D I T o R I A L

Ihr - Your

Toni Imoberdorf

Geschäftsführer und PräsidentCEO and President

Sie werden, auf der jeweiligen Bear-beitungsstation angekommen, mit-tels Nullpunktspannsystem mit der CNC Synchrondrehachse (C-Achse) in der Grundmaschine gekoppelt, positioniert und verriegelt.

Nebenbei unterstützt das imo-rot Palettentransportsystem auch die Verkettung mit anderen Maschinen. Die Palette mit dem aufgespannten Werkstück kann per Fördersystem weiter transportiert und problemlos in den Bearbeitungsprozess einer zweiten Maschine eingeschleust werden. Damit eröffnet sich eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Pro-zessautomatisierung.

Rundtaktmaschine imo-smart mit imo-rot Rotary indexing machine imo-smart with imo-rot

Neu setzt die Imoberdorf AG auf die Drehtechnologie imo-rot für den Fertigungsprozess und bringt damit leistungsstarke Drehbearbeitung auf ihre Rundtaktmaschinen. Mit bis zu 7,5 kW Drehleistung und max. 10‘000 Umdrehungen pro Minute werden funktionskritische Aussen-durchmesser bereits auf den Rund-taktmaschinen der Imoberdorf AG vorgedreht womit eine zusätzliche Vorschleifoperation weggelassen werden kann!

Die Drehtechnologie imo-rot basiert auf dem Werkstücktransport mittels Paletten. Die Kurbelwellen werden nicht in den traditionellen Spannfut-tern, sondern in sogenannten Werk-stückpaletten aufgespannt und von einer Bearbeitungsstation zur näch-sten transportiert. Die Werkstück-paletten sind nicht mehr fix mit dem Schalttisch der Rundtaktmaschine verbunden.

In doing so, the company is intro-ducing high-performance turning to its rotary indexing machines. With a spindle power of up to 7.5 kW and max. speed of 10,000 revolutions per minute, function-critical outer diameters are preturned actually on Imoberdorf‘s rotary indexing ma-chines and an additional pregrin-ding operation can be therefore cut off the manufacturing process!

Bearbeitung von Kurbellwellen Machining crankshafts

The series production of crank-shafts on rotary indexing ma-chines is one example of a ma-nufacturing process with great potential for cost saving. With its innovative ‚imo-rot‘ systems technology, the Imoberdorf AG, as Swiss mechanical engineering company, is introducing highly competitive turning to rotary in-dexing machines.

In China alone, 14 million refrige-rator compressors are built every year and the trend is still upwards. Understandably enough, the series production of assemblies in such massive quantities is quite naturally the focus of endeavours to optimise the manufacturing processes and save costs.Taking the manufacture of crank-shafts for refrigerator compressors as a practical example, Imoberdorf highlights the optimisation poten-tial of rotary indexing machines with integrated turning technology.

The machining of crankshafts has until now been divided roughly into the following manufacturing pro-cesses:

• Preturning of the forging blank with 0.5 mm allowance on multi-spindle automatic lathes

• Milling and drilling on rotary in- dexing machines

• Grinding-out of function-critical diameters to nominal size on exter-nal grinders.

The innovation here is Imoberdorf‘s use of its turning technology, imo-rot, for the manufacturing process.

Verkettung von 2. Rundtaktmaschinen / Produktion von Kurbelwellen Interlinking of 2 rotary indexing machines / Crankshaft Produktion

Modulare Fertigungsstation imo-rot Modular production station imo-rot

Damit bietet sich die Möglichkeit, auf einer Bearbeitungsstation einer Rundtaktmaschine, zusätzlich zu den herkömmlichen Fräs- und Boh-roperation, gezielte CNC gesteuerte Drehoperationen in hoher Qualität durchzuführen.

Fertigungsstation mit Doppelspindeln Prodution with twin spindles

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Zerspanende Bearbeitungseinheiten mit Linearmotoren für Rundtaktanlagen Machining units with linear motors for rotary transfer systems

Was ist ein linearer Direktantrieb oder ein Linearmotor eigentlich? Bildlich gesehen nichts anderes als ein aufgeschnittener und in einer Ebene ausgerollter Drehstrommo-tor. Die elektrische Erregerwicklung, der „Stator“, ist auf einer ebenen Strecke angeordnet und der„Läufer“ wird von einem längs bewegten Magnetfeld über die Fahrstrecke transportiert. Konstruktiv wird der Abstand zwischen Läufer und Li-nearwicklung mit Rädern, Luftkis-sen oder durch elektromagnetisch geregeltes Schweben erzeugt.

Im zerspanenden Werkzeugmaschi-nenbau kommen neben konven-tionell angetriebenen Achsen mit Kugelumlaufspindeln immer mehr Achsen mit linearen Direktantrieben zum Einsatz.Die extreme Dynamik der neuen Antriebe bietet deutliche Vorteile gegenüber konventionellen Dreh-stromantrieben. So lassen sich höhere Geschwindigkeiten und Be-schleunigungen bei gleichen be-wegten Massen erreichen. Dieser Umstand findet bei HSC-Bearbei-tungszentren (High Speed Cutting) heute große Beachtung, bei denen die Achsen der Bearbeitungsein-heiten in der Teilebearbeitung einer Vielzahl von Beschleunigungen und Verzögerungen ausgesetzt sind. Bearbeitungseinheiten mit herköm-mlichen Kugelumlaufspindeln er-reichen heute Geschwindigkei-ten im Bereich von 60-80 m/min und Beschleunigungen von 2-5 m/s2. Eine weitere Steigerung der dyna-mischen Eigenschaften ist nur mit großem technischem Aufwand er-reichbar. Die Beschleunigung wird vor allem durch das Massenträg-heitsmoment des Motors und der mechanischen Nachgiebigkeit der Achsen begrenzt. So werden bis zu 80% des Motordrehmoments zum Beschleunigen des Drehstrommo-tors und der Antriebsspindel benö-tigt. Bei Bearbeitungseinheiten mit linearem Direktantrieb gibt es keine mechanische Nachgiebigkeit und keine Motordrehmomente. Es las-sen sich Vorschubgeschwinigkeiten bis zu 80 m/min und Beschleuni-gungen von 12 m/s2 erzielen, also eine Steigerung der dynamischen Eigenschaften bis zu 100% im Ver-gleich zu Bearbeitungseinheiten mit Kugelumlaufspindeln.Einen weiteren Pluspunkt verbu-chen Bearbeitungseinheiten mit li-nearem Direktantrieb in Bezug auf die Prozessfähigkeit, außerdem werden keinerlei mechanische Ge-triebe oder Umsetzungen innerhalb des Antriebselementes eingesetzt. Verschleißteile können vermieden werden, entsprechend verlängert sich die Lebensdauer bei gleich bleibender Bearbeitungspräzision und reduziertem Wartungsaufwand.

Lineareinheit 96-CNC / 96-CNC linear unit

Der optimierte Schwerpunkt und die steife Konstruktion reduzieren die Eigenschwingung und machen die Bearbeitungseinheit hochpräzi-se. Die dynamischen Eigenschaften eines linearen Direktantriebes ste-hen im direkten Zusammenhang mit den zu bewegenden Massen. Durch den Einsatz von leichtbautechnisch optimierten Vorschubachsen hat man bei Imoberdorf AG die Be-schleunigungswerte der Linearein-heit 96-CNC ebenfalls verbessern können.Der Anwendungsbereich dieser modernen Lineareinheiten ist noch auf die Bearbeitung von nicht mag-netischen Werkstoffen begrenzt wie Leicht- und Buntmetall, Gold, Silber und Titan.Dem entsprechend hat die Imober-dorf AG die erste Rundtaktanlage, eine imo-smart, für die Produktion von Uhrenplatinen aus Messing mit hochpräzisen Lineareinheiten CNC-96 ausgerüstet. Das Ergebnis über-zeugt. Die Lineareinheit 96-CNC führt Fräsoperationen mit Interpo-lationen bis zu 4-mal schneller aus als mit herkömmlichen Antrieben mit Kugelumlaufspindeln.Die Lineareinheiten 96-CNC wer-den bei Imoberdorf AG auch zur prozessintegrierten Teilevermes-sung eingesetzt. Hier gilt, je dy-namischer die Messeinheit, desto mehr Punkte kann sie in der verfüg-baren Zeit ausmessen. Deswegen kommen auch hier die Vorteile von Lineareinheiten mit entsprechend hohen Beschleunigungswerten po-sitiv zum Tragen. Wiederum am Bei-spiel der Fertigung einer Uhrenplati-ne auf einer Rundtaktanlage hat die Imoberdorf AG zu Beginn und am Ende des Bearbeitungsprozesses lineare Messeinheiten 96-CNC zur Teilevermessung vorgesehen.

Innenansicht Motor /Typische Auslegung eines Linearmotors

Internal view of the motor – typical layout of a linear motor

Die kompakte Bauweise der Line-areinheit 96-CNC von Imoberdorf AG hat den Einsatz von linearen Di-rektantrieben auf Rundtaktanlagen überhaupt erst ermöglicht. Denn dort ist der Maschinenarbeitsraum im Gegensatz zu Bearbeitungszen-tren (BAZ) extrem begrenzt, und die Wärmeentwicklung multipliziert sich mit der Anzahl der eingesetzten Bearbeitungseinheiten. Als weitere konstruktive Leistung präsentiert sich die Lineareinheit 96-CNC mit einem flachen Aufbau.

So können Bearbeitungsabwei-chungen über den kompletten Be-arbeitungsprozess erfasst und über den Mittelwert der Abweichung au-tomatisch korrigiert werden.Die Lineareinheit 96-CNC für die Fertigung und Vermessung von Uhrenplatinen ist von Imoberdorf AG entwickelt und gebaut worden und ist auf allen Imoberdorf Rundtakt-maschinen einsetzbar. Sie ist heute mit zwei linearen Direktantriebs-achsen (X- und Y- Achse) und mit einer Achse mit Kugelumlaufspindel (Z-Achse) ausgelegt. Für andere Märkte, wie z.B. Zahnimplantate oder Präzisionsdrehteile, will man auch die Z-Achse in Zukunft mit li-nearem Direktantrieb versehen.

So what is a ‚linear direct drive‘ or ‚linear motor‘, then? Pictured in your mind‘s eye, it‘s nothing more than a three-phase motor cut open and rolled out in a single plane. The energising win-ding, i.e. the stator, is arranged as a flat ‚path‘ and the rotor is trans-ported along the path by a lon-gitudinally motive magnetic field. Structurally speaking, the spacing between the rotor and the linear winding is maintained by wheels, air cushions or a form of electroma-gnetic levitation.Increased use is being seen in metal cutting machine tools of axes dri-ven by a linear direct drive instead of conventionally driven axes with a ball screw.The extreme dynamic characte-ristics of these new drives offer clear advantages over conventional three-phase drives. For instance, faster speeds and acceleration ra-tes can be achieved with the same moved masses.

Prinzipskizze Linearmotor - Basic layout diagram of a linear motor

This fact is being particularly picked up on today in relation to high-speed cutting centres, in which the axes of the parts machining units are constantly being accelerated and decelerated.Machining units with conventional ball screws today reach speeds bet-ween 60 and 80 m/min and accele-ration rates of 2-5 m/s2. A further increase in these dynamic characte-ristics can only be achieved through massive technical input. The acce-leration rate is restricted above all by the motor‘s moment of inertia and the mechanical compliance of the axes. As a result, up to 80% of the motor‘s torque is required to ac-celerate the three-phase motor and the drive spindle. Machining units with linear direct drive, on the other hand, do not suffer from mechanical compliance and motor torque. Feed rates of up to 80 m/min and acceleration rates of 12 m/s2 can be achieved: that‘s an improvement in the dynamic characteristics of up to 100% com-pared with machining units with ball screw.Another positive aspect of machi-ning units with linear direct drive relates to their process capability. What‘s more, absolutely no form of mechanical gearing is used in the drive element. The system can be designed with fewer wearing parts, thus lengthening the machinery‘s lifespan while maintaining its ma-chining precision and reducing maintenance.It is the compact design of Imober-dorf AG‘s 96-CNC linear unit that made it possible to use linear direct drives on rotary transfer systems in the first place. For the problem with such systems compared with ma-chining centres is the extremely li-mited amount of working space and the higher temperature levels due to the number of machining units in use. Another design highlight of the 96-CNC linear unit is its physi-cal flatness. Its optimised centre of gravity and rigid structure reduce its natural oscillation, ensuring the machining unit offers extreme pre-cision.

The dynamic characteristics of a li-near direct drive are directly linked to the masses to be moved. By em-ploying optimised light-weight feed shafts, Imoberdorf has also been able to improve the acceleration fi-gures of the 96-CNC linear unit.The scope of application of these ultramodern linear units is currently still limited to the machining of non-magnetic materials, such as light alloys, non-ferrous metals, gold, silver and titanium. Imoberdorf has accordingly equipped its first rotary transfer system, an imo-smart, with high-precision 96-CNC linear units for the production of watch plates made of brass. The result is impres-sive. The 96-CNC unit performs mil-ling operations with interpolations up to 4 times faster than units with conventional ball-screw drives.

Imoberdorf also uses 96-CNC linear units for in-process measurement of parts. The philosophy behind this is as follows: the more dynamic the measuring unit, the more points can be measured in the time available. This is why the advantages of line-ar units, with their high acceleration capabilities, are so useful here, too. Looking once again at watch plates production on a rotary transfer system, Imoberdorf has installed 96-CNC linear measuring units at the beginning and end of the ma-chining process in order to measure parts. This enables machining va-riations to be recorded across the entire process and to be corrected automatically in line with the mean variation.

The 96-CNC linear unit for the pro-duction and measurement of watch plates has been developed and built by Imoberdorf AG, and it can be deployed on all Imoberdorf ro-tary transfer machines. The latest version has two linear direct drive shafts (X and Y axes) and one shaft with a ball screw (Z axis). Imober-dorf also plans to equip the Z axis with a linear direct drive to cater to the needs of other markets, such as tooth implants or precision turned parts.

Phone: +41 (0)62 388 51 51 Fax: +41 (0)62 388 51 55 Email: sales@imoberdorf.com

Lineareinheit 96-CNC / 96-CNC linear unit