Durchlaufbeschleuniger

Fokus

Zwei große Bandanlagen für ein neues Presswerk eines Automobilherstellers hat die Automatic-Systeme Dreher GmbH kürzlich geliefert. Die beiden Bandanlagen werden an zwei neuen Pressen eingesetzt, an denen Strukturteile produziert werden. Eine dieser Pressen wurde ebenfalls durch die Dreher GmbH mit einer Transferanlage ausgestattet.

15. Februar 2011

Die Automatic-Systeme Dreher GmbH übernahm die Hauptkoordination der Gesamtanlage. Der Automobilhersteller bestellte die mechanische 20000-kN-Presse und die Automation für diese Linie getrennt voneinander. Dreher war somit der Projektverantwortliche und Ansprechpartner für das gesamte Projekt. Die Aufgabe bestand darin, die Schnittstellen zwischen Presse und der Automation zu definieren, die Abstimmgespräche mit dem Pressenhersteller zu führen und die gesamten Anschlusswerte und Layoutpläne an den Auftraggeber zu liefern. Des Weiteren war er verantwortlich für die Sicherheit der gesamten Anlage und die Vergabe des CE-Zeichens. Durch die Lieferung, Montage und Inbetriebnahme der gesamten Automation war die Dreher GmbH auch für den gesamten Materialfluss an der Anlage verantwortlich. Vom Coilladewagen bis zur Presse sowie nach dem Schnitt im ersten Werkzeug bis zum Fertigteil kommt das Material mit von Dreher gelieferten und installierten Komponenten in Kontakt.

Das heißt, nach der Übergabe des 30-t-Coils an den Ladewagen wird das Coilmaterial automatisch auf die Abwickelhaspel gespannt und ebenfalls automatisch über die Bandzuführung an die Vorschubrichtmaschine übergeben und die Bandschlaufe gebildet. Bandanfang und -ende werden an einer hydraulischen Schopfschere abgeschnitten und über Schrottbehälter entsorgt. Vor der Schere wird das Bandmaterial auf Schweißnaht untersucht und die betroffene Stelle in der Presse nicht bearbeitet. Ein Restbandtreiber schiebt das Bandende zur Bearbeitung in die Presse. Das Bandmaterial wird gegebenenfalls an einem Beölungsgerät mit Schmiermedium besprüht.

Nach dem Schnitt im ersten Werkzeug werden die Platinen mit der Transferanlage durch die Werkzeugstufen geführt und über ein 20 m langes Förderband aus der Anlage geschleust.

Die Bandanlage in Kurzbauform verarbeitet Bänder von 0,5 mm bis 2,5 mm Dicke und 500 mm bis 1850 mm Breite. Die Coils bis 1800 mm Außendurchmesser dürfen 30 t schwer sein.

Der reibungslose Ablauf des gesamten Projektmanagements die Inbetriebnahme und die Zuverlässigkeit der Anlage haben den Automobilhersteller veranlasst, für ein weiteres neues Presswerk eine ähnliche Anlage in derselben Konstellation wieder bei Automatic-Systeme Dreher zu bestellen.

Abwickelhaspel mit Antrieb

Die Abwickelhaspel ist mit einer servotechnisch angetriebenen Andrückrolle ausgestattet. Für die Coilbegrenzung sorgen Konusrollen. Deren Bandbreiteneinstellung erfolgt motorisch nach Programm und unabhängig voneinander, sodass auch außermittige Einstellungen möglich sind.

Zur Einführung des Coils auf die Haspel ist eine automatische Coilzentrierung vorhanden. Der Ladewagen fährt auf die optimale Höhe, um das Coil auf der Haspelkrone zu spannen. Die Beladung erfolgt über einen Ladewagen mit angetriebenen Auflagerollen. Die Tragkraft ist auf die der Haspel abgestimmt. Die Aufstellung der Einrichtung erfolgt auf Flur, eine Grube ist nicht erforderlich.

Hydraulische Bandeinführhilfe und hydraulische Schopfschere

Die Bandeinführhilfe ist auf einem separaten Unterbau angebaut und besteht aus einem schwenkbaren Tisch mit Einführzunge oben und einer Andrückrolle unten.

Die hydraulische Schopfschere ist vor der Richteinheit aufgebaut. Der Antrieb erfolgt über das Hydraulikaggregat der Anlage, das hierzu vergrößert wurde. Für die Bandführung sorgen Auflagerollen vor und hinter der Schere.

Eine pneumatisch schwenkbare Rollenbahn bringt das geschopfte Bandmaterial zum Schrottbehälter. Diese Rollenbahn ist zwischen Schopfschere und seitlicher Bandführung am Einlauf der Vorschubrichtmaschine integriert. Der Schrottwagen ist im Unterbau der Einheit integriert und kann, über Schienen geführt, gegenüber der Bedienseite manuell entleert werden. Der Behälter ist in der Sicherheitssteuerung der Anlage integriert.

Schweißnaht-Erkennungssystem mit Profibus-DP

Die Schweißnaht wird vor der Schopfschere erkannt. Die Bandanlagensteuerung errechnet anhand des aktuellen Vorschubmaßes die Stückzahl an Teilen bis zur ersten Werkzeugstufe. Dieses Maß wird der Pressen- und Transfersteuerung mitgeteilt. Im Terminal erscheint eine Meldung, die vom Bedienpersonal quittiert werden muss.

Motorisch breitenverstellbare Rollenbahn

Der vordere Bereich der motorisch angetriebenen Rollenbahn ist mit einer ebenfalls motorisch angetriebenen Schwenkeinheit inklusive Wegmesssystem ausgerüstet. Fertigungstechnische Daten wie Einlaufhöhe (Einrichtbetrieb) oder Fertigungshöhe (Automatikbetrieb) können im Werkzeugspeicher hinterlegt und jederzeit reproduzierbar aufgerufen werden. Bei Anwahl der Werkzeug- und Programmnummer werden die hinterlegten Werte automatisch voreingestellt.

Vorschubrichtmaschine mit Kassette

Es handelt sich um ein Richtwerk mit Blockeinstellung oben inklusive Walzenabstützungen. Die Einstellung des Richtwerks erfolgt motorisch nach Programm, die manuelle Korrektur während des Automatikbetriebs ist möglich. Das Gleiche gilt für die Korrekturwalze nach dem Richtblock. Der Vorschub wird mittels Messrad und Messwertgeber komplett überwacht. Die Bandendenkontrolle erfolgt über Lichttaster. Zwei seitliche Bandführungen mit motorischer Zentralverstellung und eine weitere für den Coilanfang sorgen dafür, dass das Band zentriert und winkelgerecht zur Schopfschere geführt wird. Der Kassettenwechsel erfolgt über eine Konsole. In die Steuerung der Vorschubrichtmaschine sind eine sicher reduzierte Geschwindigkeit und ein sicherer Betriebshalt integriert. Durch diesen Baustein in der Steuerungs- und Antriebstechnik werden kürzeste Reaktionszeiten erreicht. Bei geöffneter Schutztür der Presse kann mit der Vorschubrichtmaschine Bandmaterial transportiert werden, wobei die Transportgeschwindigkeit zusätzlich überwacht wird und sichergestellt wird, dass bei Betätigung der Verfahrtasten ›Vorwärts‹, ›Rückwärts‹ und ›1 x schieben‹ 2 m/min nicht überschritten werden.

Wird keine Verfahrtaste betätigt, wird die Vorschubrichtmaschine auf sicheren Betriebshalt überprüft. Beim Überschreiten der sicher reduzierten Geschwindigkeit oder des sicheren Betriebshalts wird eine Not-Halt-Funktion ausgelöst.

Restbandtreiber mit Servoachse

Grundbedingung für die Restbandverarbeitung ist, dass das Bandende gerichtet werden kann und abgeschnitten wird. Das wird vom Bediener durch eine Eingabe bestätigt. Nach dem Abschalten des Automatikbetriebes durch den Bandende-Sensor am Einlauf der Richteinheit wird auf Restbandverarbeitung umgeschaltet. Das Band wird über die Treibrolle mit verminderter Geschwindigkeit transportiert. Die Positionierung der Restbandstücke erfolgt über einen Servoantrieb. Die Presse wird durch den Bediener gestartet. Die Restbandverarbeitung erfolgt im Einzelhubbetrieb mit geschlossenen Schutzgittern und manuellem Start für jeden Zyklus. Auf Anforderung durch den Bediener wird das programmierte Maß vorgeschoben und die Presse wieder freigegeben.

CNC-Transfereinrichtung

Die 3D-CNC-Transferanlage ist frei programmierbar und erlaubt die Eingabe der Vorschublänge von 0 bis 1200 mm. Der Eingabebereich des Hebehubs beträgt 0 bis 200 mm, plus zusätzlichen Hebehub für Transferschienenwechsel. Der Schließweg von 0 bis 200 mm kann auch asymmetrisch genutzt werden. Die anlagenspezifischen Eingaben wie Werkzeugdaten, Schmierintervalle oder Werkzeugpositionen werden über die Visualisierung am Touchpanel eingegeben. Die Auswahl der benötigten Module und Funktionen erfolgt ebenfalls über die Visualisierung. Fehler und Störungen werden auf dem Bildschirm mit der entsprechenden Stufe angezeigt.

Die Transferschienen können bei Werkzeugwechsel automatisch über Tastendruck von einem Bediener abgelegt und angedockt werden. Die Schienen werden auf der Konsole am Pressentisch abgelegt und durch den Minushub sicher fixiert. Der zweite Schiebetisch mit den vorgerüsteten Transferschienen, die ebenfalls auf den Ablagekonsolen fixiert sind, verkürzt den Werkzeugwechsel erheblich. Solche kurzen Wechselzeiten ermöglichen es, mehrere Werkzeugwechsel an einem Tag vorzunehmen und somit mittlere und kleine Stückzahlen in wirtschaftlicher Hinsicht voll automatisch zu produzieren. Für die zunehmende Typenvielfalt in der Automobil- und Zulieferindustrie sind solche zukunftsorientierten Investitionen unumgänglich. Diese sichern und erhalten die Wettbewerbsfähigkeit der in Deutschland ansässigen Unternehmen und garantieren den Fortbestand der deutschen Produktionsstandorte.

Um die Prozesssicherheit zu gewährleisten, sind alle Kupplungen an den Werkzeugen und an den Transferschienen elektronisch überwacht. Ein weiterer Nebeneffekt ergibt sich in der Arbeitssicherheit. Der automatisierte und berührungslose Werkzeugwechsel verhindert Arbeitsunfälle und sorgt gleichzeitig für mehr Planungssicherheit.

Erschienen in Ausgabe: 01/2011