Vollautomatische Herstellung von im Rund geschweißten Federn
Für die Serienproduktion von Trifedern aus Drahtmaterial wurde eine kompakte, vollautomatische Fertigungsanlage realisiert. Die Anlage ist auf hohe Prozessstabilität und Wiederholgenauigkeit ausgelegt und basiert konzeptionell auf einer bereits erfolgreich umgesetzten Referenzlösung.
Technische Merkmale
- Maschinenabmessungen2 m × 2 m × 2 m
- Taktzeit / Durchsatz3 s
- Steuerung & AutomatisierungBeckhoff
- Sicherheitskonzept / NormenEinhausung
Umsetzung und Lösung
Anlagenkonzept und Funktionen
Automatische Drahtzuführung und Umformung:
Der Federdraht wird von einem Coil einer Biegemaschine zugeführt, um einen Dorn gewickelt und automatisch abgeschnitten. Bereits im Biegeprozess erhält der Rohling eine definierte Vorzugsform, die eine nachfolgende präzise Umformung zur fertigen Trifeder unterstützt.
Dorn- und Handhabungswechsel:
Die Dorne werden über ein schwenkbares Doppelgreifersystem automatisch gewechselt. Ein Linearhandling mit Schwenk‑/Drehgreifer transportiert den federbestückten Dorn zur Übergabestation.
Lageerkennung und Umsetzen der Feder:
Die rotative Lage der Feder wird mittels Vision-System erkannt. Anschließend wird die Feder über ein adaptiertes Übersetzersystem auf einen Dreikant-Aufnahmedorn umgesetzt. Die axiale Lage der Federenden wird kamerabasiert überprüft.
Zusammenfügen und Verschweißen:
Zwei Roboter greifen die Federenden, führen diese kontrolliert zusammen und positionieren sie für das Laserschweißen. Die Verbindung erfolgt über nahezu zeitgleiche Schweißpunkte, die eine formstabile Trifeder erzeugen. Produktspezifische Greifer können bei Bedarf gewechselt werden.
Qualitätssicherung:
Serienmäßig ist eine indirekte Prüfung integriert, die erkennt, ob die Feder nach dem Loslassen ihre Form beibehält. Optional können die Schweißpunkte kamerabasiert visuell geprüft werden.
Eine weitere Option ermöglicht eine 100‑%‑Schweißnaht- und Schweißpunktüberwachung direkt im Laserprozess mit Auswertung der Schmelzbadentstehung.
Ablage und Logistik:
Die fertigen Trifedern werden automatisiert in Kleinladungsträger (KLT) abgelegt. Ein nachgeschaltetes Rollengangsystem transportiert die KLTs in das kundenseitige Logistiksystem. Optional sorgt ein Zwischenlagenhandling für eine saubere Trennung der Lagen und minimiert das Verhaken der Federn.
Anlagenaufbau und Bedienung:
Die komplette Maschine ist als geschlossene, kompakte Einheit auf einem Stahlgestell aufgebaut und mit einer sicheren Schutzeinhausung ausgestattet. Die Bedienung erfolgt über ein zentrales Touchpanel mit intuitiver Benutzerführung.
Die Anlage ermöglicht eine hochautomatisierte, reproduzierbare und skalierbare Herstellung von Trifedern, kombiniert präzise Drahtumformung, robotergestützte Handhabung, Laserschweißtechnologie und modulare Qualitätsprüfung in einem integrierten Gesamtsystem.
Ergebnisse
| Kennzahl / Technische Daten | |
|---|---|
| Taktzeit | 3 s |
| Maschinenverfügbarkeit | > 85 % |
| Abmessungen | ca. (H × B × T) 2 m × 2 m × 2 m |
| Steuerung | Beckhoff |
| Rundtaktsystem | Weiß |
| Sicherheit | Einhausung |
| Antriebe | Bosch Rexroth / SEW |
| Druckluftversorgung | 6 bar |
| Spannungsversorgung | 400 V 50/60 Hz, 3 Phasen |
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