Manipulator zum Beladen von Biegepressen von Mawes Maschinen Werkzeuge Systeme AG

| Redakteur: Hermann Jörg

Per Rollenförderer werden die Blechteile in die Schleifmaschine SBM-S 1500 geführt. (Bild: Springfeld)
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Per Rollenförderer werden die Blechteile in die Schleifmaschine SBM-S 1500 geführt. (Bild: Springfeld)

>> Bereits seit 2008 arbeitet im Blechbearbeitungsbereich der österreichischen SMW Metallverarbeitung GmbH eine Schnittkanten-Schleifmaschine von Lissmac. Mit dieser werden unter anderem an den bis zu 130 Kilogramm schweren Blechteilen für Drehgestelle von ICE-Zügen die beim Laserschneiden entstandenen scharfen Kanten verrundet. Zum anschliessenden Einlegen der Bleche in eine Amada-Biegepresse wird seit kurzem das neu entwickelte Handhabungsgerät aus dem Hause Lissmac eingesetzt.

Das österreichische Unternehmen SMW Metallverarbeitung GmbH hat sich seit der Gründung 1997 schnell einen guten Ruf erarbeitet und sichert sich damit entsprechend anspruchsvolle Aufträge. Anfang 2008 wurde beschlossen, die Fertigung um die Bereiche Blech- und Oberflächenbearbeitung zu erweitern. Derzeit fertigt SMW jeden Tag beispielsweise etwa 8000 Drehteile und verarbeitet nun pro Jahr etwa 5000 Tonnen Blech, im Wesentlichen Dickblech.

«Unsere Hauptgeschäftszweige haben wir auf die Zukunftsbranchen Eisenbahn, Aufzugsindustrie sowie auf die Fertigung von Teilen und Baugruppen für die Landtechnik und den Heizungsbau fokussiert. Dazu richteten wir uns strategisch auf die Fertigung von schweren und hochkomplexen Teilen aus», erläutert Manfred Zorn.

Inzwischen gehört der Betrieb zum relativ kleinen Kreis der Zulieferer für Drehgestelle von ICE-Zügen und anderen Schienenfahrzeugen für den Personenverkehr. Beispielsweise werden Unter- und Obergurtteile, Wangen, Stege und Rippen für Bahndrehgestelle gefertigt. Neu werden auch Räder für ICE-Züge produziert, die bekanntermassen hohe Ansprüche an Werkstoff und Qualität zu erfüllen haben.

Verletzungsgefahren werden beseitigt – die Sicherheit erhöht

An den Stahlblechen, aus denen die Baugruppen für die Bahn gefertigt werden, entstehen beim Laserschneiden scharfe Kanten. Die bis zu 4 m langen und bis 130 kg schweren Blechteile sind im Laufe ihrer Bearbeitung mehrmals in die Hand zu nehmen. Durch das Entgraten der scharfen, teilweise mit Bartanhängen versehenen Schnittkanten werden Verletzungsgefahren beseitigt und die Sicherheit des Blechhandlings erhöht.

Zum Entgraten der Schnittkanten beschaffte die SMW Metallverarbeitung von Lissmac eine Schleifmaschine SBM-S 1500 mit einer Durchlassbreite von 1500 mm. Diese bearbeitet Bleche bis zu 20 mm Dicke ab einer Mindestlänge von 150 mm. Mit dem frequenzgesteuerten Bandvorschub lässt sich über ein Handrad die Durchlaufgeschwindigkeit der zu bearbeitenden Teile im Bereich von 0 bis 4 m pro Minute stufenlos einstellen. Der Bearbeitungsgrad ist abhängig von der Körnung des Schleifwerkzeuges sowie der Durchlaufgeschwindigkeit.

Alle Schnittkanten werden zuverlässig entgratet

«Wir haben die Lissmac-Schleifmaschine gekauft, weil sie alle Schnittkanten, innen wie aussen, oben und unten, in einem Durchlass sicher und zuverlässig entgratet. Gerade bei langen und schweren Dickblechteilen sparen wir uns das sonst notwendige Wenden der Teile», erklärt Manfred Zorn. Zum gleichmässigen Entgraten beziehungsweise Verrunden der lasergeschnittenen Blechteile besitzt die Schleifmaschine insgesamt 4 Schleifaggregate, die gegenläufige Schleifriemen antreiben. Über Druckrollen werden die Blechteile auf einem Rollenförderer durch die Maschine geführt. Die entgrateten Blechteile gelangen über einen weiteren Rollenförderer direkt in die Richtpresse. Nach dem Prüfen der gerichteten Blechteile werden diese palettiert und zum Biegen weitertransportiert.

Mit steigender Produktionsleistung stand bald fest, dass das Einlegen der bis zu 130 kg wiegenden Werkstücke in die Biegepresse durch 3 Mitarbeiter zu einem ergonomischen und sicherheitstechnischen Problem führen könnte. «Zunächst überlegten wir», so Zorn, «das Biegen der Bleche in der Amada-Biegepresse mit einem Roboter zu automatisieren. Von dieser Idee sind wir wieder abgekommen, denn für eine Roboterlösung hätten wir beispielsweise umfangreiche Sicherheitsvorrichtungen bereitstellen müssen. Das hätte neben hohen Investitionskosten einen Platzbedarf von mindestens 100 m2 erfordert.» So erarbeitete man gemeinsam mit dem österreichischen Vertriebspartner von Lissmac den Lösungsvorschlag, die zu biegenden Blechteile mit Hilfe eines Handhabungsgeräts in die Biegepresse einzulegen. Anhand des zu manipulierenden Teilespektrums wurde das Pflichtenheft als Grundlage für die Entwicklung eines neuen Handhabungsgeräts auf der Basis des Typs Posimat PB 160 mit Gegengewicht erarbeitet.

Innovative Handhabungslösung

Das installierte Gerät Posimat PB 160 mit einem 200 kg schweren Gegengewicht bietet eine Tragkraft von 220 kg, umfassend das Gewicht des zu handhabenden Werkstücks und das Lastaufnahmemittel. Das in diesem Fall aufwendige Lastaufnahmemittel wiegt allein 90 kg. So bleibt genau jene Tragkraft übrig, die erforderlich ist, um die schwersten Blechteile von 130 kg in die Presse einzulegen. Der Drehbereich um die Hauptsäule ist endlos. Die Drehbereiche der waagerechten und senkrechten Achsen lassen sich, um mögliche Kollisionen sicher auszuschliessen, entsprechend den gegebenen Platzverhältnissen eingrenzen. Um die bereitgestellten Blechteile praktisch «schwerelos» in die Biegepresse einzulegen, braucht die Handhabungslösung einen Platzbedarf von nur etwa 10 m2. Auf dieser Fläche finden das Handhabungsgerät, das einen Arbeitsbereich von 5,8 m aufweist, sowie mehrere Palettenplätze Platz.

Vereinfachter, aber sicherer Biegeprozess

Auf einer Palette sind die zugeschnittenen, für Untergurtteile beispielsweise 14 mm dicken und 117 kg schweren Bleche bereitgestellt. Eine weitere Palette dient der Zwischenablage, die dritte Palette nimmt die Fertigteile auf. Die Platine ist insgesamt viermal zu biegen. Zuerst werden zwei Spitzen abgekantet und danach zwei Rundungen hergestellt. Dazu hat der Pressenbediener unterschiedliche Biegewerkzeuge in die Presse eingesetzt.

Zunächst setzt der Bediener den Vakuum-Greifer auf den Schwerpunkt der Platine und hebt sie an. Anschliessend wendet er die Platine, sodass beim Einlegen in die Biegepresse der Vakuum-Greifer das Blech von unten festhält. Das Blechteil wird bis zum Anschlag in die Biegepresse geschoben, danach fährt der Stempel auf das Blech und klemmt dieses fest.

In Zusammenarbeit der Steuerungen von Biegepresse und Handhabungsgerät werden nun sämtliche Bremsen des Handhabungsgeräts gelöst, das Vakuum im Greifer bleibt erhalten. Nun kann der Biegeprozess eingeleitet werden. Der nun frei bewegliche Vakuum-Greifer kann ungehindert alle Bewegungen des Bleches während des Biegens mitmachen. Um den Sicherheitsvorschriften genüge zu tun, muss der Bediener mit beiden Händen am Bedientableau des Handhabungsgeräts je einen Taster drücken. Damit er in allen Situationen das Gerät bequem steuern kann, sind sämtliche Funktionstaster zweifach ausgeführt und in einem oberen und unteren Bereich platziert. Ist die Biegeoperation beendet, halten die Biegewerkzeuge das Blech noch so lange fest, bis alle Bremsen des Handhabungsgeräts verriegelt haben. Dann fährt der Pressenstempel nach oben. Der Bediener nimmt das Blech aus der Biegepresse, wendet es, legt es auf die Zwischenablage und greift es von der anderen Seite. Nun kann er nach gleicher Prozedur die gegenüberliegende Seite biegen.

Der beschriebene Einsatzfall ist nur ein Beispiel eines breit gefächerten Einsatzspektrums. Statt der Saugerplatte kann das Lastaufnahmemittel auch mit einer Vakuumtraverse, einem Magnetgreifer oder mit mechanischen Greifern ausgestattet werden. Durch diese Flexibilität rentiert sich der Einsatz eines solchen Handhabungsgeräts auch in der Fertigung von Einzelstücken oder Kleinserien. <<

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