Roboter macht Biegezelle zum autonomen Fertigungssystem

Die Automation moderner Biegezellen kann mehr, als nur ein Blech einlegen und das gekantete Teil wieder entnehmen. Die Systeme erkennen, wenn mit dem Rohteil etwas nicht stimmt, sie legen die Biegeteile sortiert ab, sie wechseln Werkzeuge autonom, und Greifer halten Kleinteile so nah an die Biegewerkzeuge wie dies menschlichen Bedienern aus Sicherheitsgründen niemals könnten. Zu den Anbietern, die solche Anlagen auf der Fachmesse Euroblech präsentierten, gehören auch die RAS Reinhardt GmbH aus Sindelfingen und die Amada GmbH aus Haan.

RAS zeigte sein MiniBendCenter mit einer intelligenten Roboterbeladung, die den Griff in eine chaotisch befüllte Kiste beherrscht. Durch die Kopplung mit einem Visionsystem erhält der Roboter quasi Augen. Das optische System scannt die Schüttgutbox ab und ermittelt die Lage der Zuschnitte. So weiß der Roboter, auf welches Teil er zugreifen kann. Er nimmt die oberste Platine und führt sie dem MiniBendCenter zu. Anders als in der Vergangenheit, ist es also heute nicht mehr nötig, die mittels Stanzen oder Lasern vorbearbeiteten Platinen vor dem Biegen sauber zu stapeln. Doch nicht nur das Be- und Entladen funktioniert in der Biegezelle automatisch. Mit ihrem Werkzeugwechsler rüstet sich die Maschine auch selbst.

Das automatische Biegesystem fertigt kleine und komplexe Metallteile. Die Werkzeuge der Ober- und Unterwange fixieren das Blech, das durch eine Schwenkbewegung präzise auf den programmierten Winkel gebogen wird. Das Besondere der Anlage liegt in der Kleinheit der Biegeteile. Die Platinengrößen können von 40 mm x 50 mm bis 600 mm x 600 mm reichen. Die Maschine kann automatisch Stahlbleche bis 3 mm Dicke biegen.

Für zusätzliche Prozesssicherheit sind die Werkzeuge mit einem Matrixcode versehen. Der Manipulator führt das Blech von Biegestation zu Biegestation und dreht es auf Position. Weil die Maschine das Blech nicht mehr los lässt, kommt sie ohne Anschläge aus. Dieses Verfahren führt laut RAS zu schnellen Biegeabläufen, einem hohen Ausstoß, großen Produktivitätssprüngen, und reduziert so Stückkosten.

Da dem Programmiersystem eine entscheidende Bedeutung zukommt, hat RAS ein eigenes CAM-System entwickelt. Dieses System visualisiert Schritt für Schritt den gesamten Biegeablauf.

Basierend auf langjähriger Erfahrung im automatisierten Abkanten mit der Serie Astro hat Amada eine neue Biegezelle entwickelt: Die EG-6013 AR verfügt über eine besonders vielseitige Roboterautomation sowie eine taktile Sensorik im Hinteranschlag. Letztere erfasst die Lage des Werkstücks vor dem Abkanten sowohl in X- als auch in Y-Richtung und greift bei Toleranzen korrigierend ein.

Die automatisierte Abkantzelle besteht aus einer vollelektrischen Gesenkbiegepresse mit 1300 mm Abkantlänge und 600 kN Presskraft, einem auf einer Bodenfahrbahn parallel zur Maschine verfahrbaren Roboter sowie einem automatischen Werkzeugwechsler mit hoher Kapazität. Gemeinsam realisieren diese Systemkomponenten vor allem zwei entscheidende Vorteile: höchste Präzision und lange mannlose Laufzeiten. Die Roboterautomation der EG-6013 AR zeichnet sich durch besondere Flexibilität aus. Die Beladung kann von unterschiedlichen Positionen aus erfolgen. So entstehen große Kapazitäten fürs Rohmaterial. Die fertigen Werkstücke werden vom Roboter gestapelt oder wie gewünscht abgelegt. Zudem wechselt der mechanische Kollege sowohl die Abkantwerkzeuge als auch seine Greifer selbsttätig und handhabt das Werkstück während des gesamten Biegeprozesses. Dabei führt er sämtliche Nachführbewegungen aus und beherrscht auch Prozessschritte, die bei manueller Bedienung undenkbar wären. So können die mechanischen Greifer auch im Arbeitsbereich der Presse um die Werkzeuge herumgeführt werden.

Die integrale Kombination aus Laserschneiden, Umformen, Gewindeschneiden und Biegen eröffnet eine andere Maschine von Amada. Die Lasbend AJ bietet in einem geschlossenen Prozess weitreichende Vorteile für die effiziente Fertigung von Prototypen, Einzelteilen oder Kleinserien. Der Vertikal-Faser-Laser AJ mit einer Leistung von 2 kW und die rotative Biegeeinheit gewährleisten hohe Präzision und kurze Bearbeitungszeiten. Zudem können speziell kleine, komplexe Werkstücke, die mit konventioneller Technik kaum herstellbar wären, durch Handlingroboter sicher und genau bearbeitet werden.

Die Teilplatinen werden vertikal hängend zwischen die Biegewerkzeuge bewegt, die an das Teil heranfahren und es in einer rotierenden Bewegung umformen. Der automatische Werkzeugwechsel innerhalb des Biegemoduls ermöglicht die Abarbeitung komplexer Werkstücke ohne manuellen Eingriff. Die Biegeeinheit kann mehrere, auch unterschiedliche Teile in einer Tafel gleichzeitig biegen.

Haider Willrett haider.willrett@konradin.de