Hersteller gebogener Rohre und Drähte müssen sich ständig neuen Herausforderungen stellen. Die Produkt- und Variantenvielfalt wächst, Auftraggeber fordern eine flexible ›Just in time‹-Lieferung, und moderne, zum Teil automatisierte Fertigungsverfahren verlangen die Einhaltung engster Toleranzen. Produktionsprozesse müssen laufend optimiert und die Kosten gesenkt werden. Der Einsatz moderner 3D-Messsysteme ist mittlerweile auch in der Produktion gebogener Drähte und Rohre unerlässlich, um die Effizienz beim Biegen wesentlich zu steigern.

»Unsere Kunden kommen zu uns, weil sie sich verbessern müssen. Sie haben festgestellt, dass sie vielleicht nicht mehr kostendeckend produzieren, dass ihre Produktion nicht mehr marktgerecht oder nicht flexibel genug ist. Um ihre Fertigung zu modernisieren und kostengünstiger zu gestalten, benötigen sie eine zeitgemäße Messtechnik«, erklärt Dr. Christoph Dold, Produktmanager TubeInspect bei Hexagon Manufacturing Intelligence.

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Moderne Messsysteme müssen viel mehr leisten als die reine Prüfung der Bauteilgeometrie. Heute geht es darum, dass sie die Produktion bei allen Schritten rund um die Herstellung gebogener Rohre und Drähte unterstützen. Durch die Vernetzung des Messsystems mit den Biegemaschinen und ihrer Einbindung in das Produktionsumfeld aus Konstruktion, Produktionsplanung und Qualitätssicherung gelingt es, die Fertigung prozesssicher und effizienter zu gestalten.

Neue Maßstäbe in der Rohr- und Drahtvermessung

Aicon 3D Systems – seit 2016 Teil der Hexagon-Division Manufacturing Intelligence – hat bereits 1994 ein selbst entwickeltes optisches Messsystem für die effiziente Qualitätskontrolle gebogener Rohre und Drähte vorgestellt und seitdem stetig weiterentwickelt. Im Jahre 2014 wurde die TubeInspect-P-Serie gelauncht, bestehend aus dem TubeInspect P8 und dem TubeInspect P16. Ausgestattet mit 8 beziehungsweise 16 hochauflösenden Kameras, unempfindlicher, langlebiger und wartungsarmer LED-Beleuchtungstechnik sowie hochpräzisen und langzeitstabilen 3D-Referenzen setzten diese Produkte neue Maßstäbe in der Vermessung von Biegebauteilen und der Integration von Messsystemen in den gesamten Produktionsprozess. Auf der diesjährigen Leitmesse Tube stellt Hexagon Manufacturing Intelligence die nächste Generation des optischen Rohr- und Drahtmesssystems vor: die neue TubeInspect-P-Serie.

Diese umfasst gleich vier neue Modelle: die Basisversionen TubeInspect P16.2 und TubeInspect P8.2, die mit 3 Megapixel Auflösung arbeiten, und die High-End-Lösungen TubeInspect P16.2 HRC (High Resolution Camera) und TubeInspect P8.2 HRC mit 12 Megapixel Auflösung. Diese ermöglichen nicht nur das Erfassen von Rohren und Drähten mit kleineren Durchmessern als bisher, sondern erlauben dank der hohen Auflösung vor allem die Erfassung und Messung weiterer Bauteilmerkmale. Die neue softwaregestützte Lichtsteuerung schaltet die Beleuchtung automatisch für das jeweilige Bauteil und erleichtert dem Bediener so die Arbeit.

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Bei allen Neuerungen setzt Hexagon auf das bewährte Messverfahren: Zur präzisen Vermessung der Rohre und Drähte werden diese einfach in die Messzelle gelegt. Die über dem Messfeld angebrachten Digitalkameras erfassen die Geometrie des Bauteils berührungslos und in Sekundenschnelle. Problemlos können so Rohre und Drähte von 1 bis 200 Millimetern Durchmesser und mit einer Länge von bis zu sieben Metern gemessen werden. Dabei werden längere Objekte durch die seitlichen Öffnungen durchgeschoben und abschnittsweise erfasst. Das Ergebnis ermittelt die Software automatisch aus den Einzelmessungen.

»Ein unschlagbares Team«

Das Herzstück der neuen P-Serie ist die einzigartige Software BendingStudio. Als zentrale Softwareplattform für alle Daten und Prozesse rund um die Herstellung von Biegebauteilen verbindet BendingStudio die Prozessplanung und Qualitätskontrolle mit der Produktion, die Bauteilinspektion mit der statistischen Prozesskontrolle und den Prototypenbau mit der Serienproduktion. Die ebenfalls neue Softwareversion 7.0 wartet mit neuen einzigartigen Features auf, die den Anwendern die Arbeit in der Biegeteilfertigung erheblich erleichtert. Die wichtigsten Neuerungen sind die Möglichkeit zur Automatisierung, Messaufträge mit Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Erhöhung der Prozesssicherheit und die Möglichkeit, auf mechanische Messadapter zu verzichten.

Automatisierung

»Die neue TubeInspect-P-Serie ist unsere Antwort auf die Herausforderungen, denen sich unsere Kunden in der Rohr- und Drahtindustrie jeden Tag stellen müssen«, ist Miriam zur Mühlen, verantwortlich für das Projektmanagement der Neuentwicklungen, überzeugt. »Verlässliche und präzise Messergebnisse reichen längst nicht mehr aus, sondern müssen mit Prozesssicherheit und Effizienz in der Fertigung bei gleichzeitiger Flexibilität einhergehen. Die neue TubeInspect-P-Serie und BendingStudio sind ein unschlagbares Team, um genau das zu garantieren.«

Automatisierung und Robotik sind auf dem Vormarsch und machen vor der Rohr- und Drahtindustrie nicht halt. Die neue TubeInspect-P-Serie bietet automatisierte Messungen bis hin zur vollautomatischen Vermessung von Biegebauteilen und damit die Möglichkeit zur Integration in robotergesteuerten Fertigungszellen.

So wird in Zukunft das gebogene Rohr oder der gebogene Draht ganz einfach von einem Roboter in die Messzelle gehalten, während die hochauflösenden Digitalkameras die Bauteilgeometrie erfassen. Im BendingStudio voreingestellte Prüftoleranzen entscheiden darüber, ob das Bauteil als gut befunden wird oder Korrekturen notwendig sind. »Für viele unserer Kunden ist Industrie 4.0 mittlerweile nicht mehr nur ein Schlagwort, sondern gelebte Realität. Gerade im Automobilbereich spielt die Automation eine wichtige Rolle, da oftmals eine 100-Prozent-Kontrolle der Biegebauteile gefordert wird und dabei engste Toleranzen eingehalten werden müssen«, erläutert Miriam zur Mühlen. »Die Integrierbarkeit der neuen P-Serie in eine automatisierte Fertigungslinie ist daher die konsequente Weiterentwicklung dieser Produktlinie.«

Mit der Automatisierungslösung reagiert Hexagon auf die Anforderungen der Branche. Sophie Schmitt, stellvertretende Generaldirektorin bei Technitube, einem Hersteller von gebogenen Rohren mit Firmensitz in Étupes, Frankreich, erläutert: »Wir sehen in der Automation unserer Fertigung den Schlüssel für die notwendige Effizienzsteigerung, um unsere Produktivität zur erhöhen. Gleichzeitig wollen wir unsere Kunden auch die Sicherheit geben, dass die von uns gefertigten Bauteile immer den vorgegebenen Maßen und Genauigkeiten entsprechen. Dabei spielt insbesondere auch die automatisierte Fertigung gebogener Rohre inklusive der optischen Prüfung eine große Rolle. Hexagon ist hier für uns ein wichtiger Kooperationspartner.«

Prozesssicherheit erhöhen – Anwenderfehler vermeiden

Doch auch wenn die Messtechnik nicht in eine automatisierte Fertigungslinie integriert ist, sondern neben der Linie für eine stichprobenartige Prüfung ihren Dienst leistet, ist Prozesssicherheit im Messalltag äußerst wichtig. Deshalb ermöglicht das neue Feature Messaufträge im BendingStudio, vor allem für die Serienfertigung, manuell zu automatisieren. In einem Messauftrag wird der Ablauf vorab definiert. BendingStudio führt den Anwender dann durch die Messung, ohne dass dieser noch weitere Einstellungen vornehmen muss. Ein einfacher Knopfdruck genügt. Anwenderfehler werden so auch ohne die Anschaffung eines Roboters minimiert und die Zuverlässigkeit des Messprozesses erhöht. Dabei können auch Zusatzinformationen wie zum Beispiel Chargennummer, Fertigungsdaten oder andere Informationen direkt zum vermessenden Bauteil abgespeichert werden.

Die neue höchstauflösende Kameratechnik mit 12 Megapixeln der Modelle TubeInspect P8.2 HRC und TubeInspect P16.2 HRC machen künftig auch einen Verzicht auf mechanische Messhilfen möglich. Anbauteile und umgeformte Enden können nun einfach und ohne das Anbringen von Adaptern mit dem neuen BendingStudio-Feature CAD-Adapter geprüft werden. Dafür werden die CAD-Daten des Bauteils inklusive der Anbauteile in BendingStudio geladen und das Rohr anschließend vermessen. Ein lästiges Anbringen von Adaptern und der damit verbundene Bedienereinfluss fallen weg.

Im Mittelpunkt der Fertigung

Die neue Serie TubeInspect P lässt sich zusammen mit BendingStudio 7.0 in die Fertigungsumgebung integrieren. Das umfassende Angebot verfügbarer Schnittstellenformate zur Anbindung von Biegemaschinen ermöglicht es, Korrekturwerte direkt an die CNC-Biegemaschine zu übertragen. Einrichteprozesse sind kalkulierbar und Stillstandszeiten werden auf ein Minimum reduziert. Damit wird wohl eine der wichtigsten Voraussetzung für eine effiziente Fertigung geschaffen. Sollte ein erforderliches Format einmal nicht verfügbar sein, ist dies auch kein Problem. »In unserer Datenbeschreibung sind wir komplett offen und können uns auf die Dateiformate der Biegemaschinenhersteller einstellen«, erklärt Dr. Christoph Dold.

Als optische Lehre ersetzen TubeInspect und BendingStudio zudem teure mechanische Lehren, deren Beschaffung, Wartung, Lagerung und Bereitstellung hohe Kosten verursachen. Ein wichtige Kostenersparnis, gleichermaßen in Prototypen- und Serienfertigung.

Konnektivität wird großgeschrieben

Von der ersten Zeichnung bis zum fertigen Rohr oder Draht sind es viele Prozessschritte, die ganz unterschiedliche Daten und durchaus unterschiedliche Anforderungen haben. BendingStudio verbindet alle zu einem Bauteil gehörigen Daten und Prozesse miteinander und stellt sicher, dass alle Beteiligten auf die gleiche Datenbasis zurückgreifen. Über einen Serverdienst wird die Bauteildatenbank in BendingStudio zentral für alle Nutzer – sei es in der Arbeitsvorbereitung, im Prototypenbau oder in der Serienfertigung – gemanagt. Sind mehrere Messsysteme im Einsatz, greifen so alle auf die gleichen Teiledaten zur. Wird beispielsweise ein Bauteil in der Arbeitsvorbereitung geändert, wird dieses von der Software für die Fertigung gesperrt und kann erst nach Freigabe wiederverwendet werden.

BendingStudio bietet zudem Schnittstellen zu vielen gängigen Programmen für die Prozessüberwachung oder weiterverarbeitender Statistik, wie dem Q-DAS-Softwarepaket qs-Stat von Hexagon.

Lösungen für jede Messaufgabe

Mit seinem umfassenden Produktspektrum bietet Hexagon Manufacturing Intelligence Lösungen für all die Herausforderungen, denen die Hersteller gebogener Rohre und Drähte tagtäglich begegnen.

Neben der industrietauglichen Serie TubeInspect P, ermöglicht es die Kombination aus BendingStudio und dem portablen Messarm Absolute Arm, Rohr- und Drahtbauteile mittels eines handgeführten Scanners hochgenau und berührungslos zu erfassen. Der von Hexagon 2019 vorgestellte RS6-Laserscanner setzt dabei mit seiner integrierten ›Shine‹-Technologie neue Maßstäbe.

»Unser Ziel war es, einen Scanner auf den Markt zu bringen, mit dem der Anwender sofort messen kann, ohne sich vorher um die Einstellungen kümmern zu müssen«, beschreibt Stephan Amann, Business Director für die Absolute-Arm-Reihe die Neuentwicklung. Mit einer Scanbreite von 150 Millimetern und einer Bildrate von 300 Hertz lassen sich dreimal schnellere Scanvorgänge als mit den Vorgängermodellen realisieren – ohne Informationsverlust.

In Verbindung mit der Software TubeShaper und einer Tube-Probe wird der Absolute Arm zum universellen Messgerät für die Inspektion von Rohren und Rohrlehren. Anfang des Jahres 2020 wurde die Version 2.0 von TubeShaper vorgestellt. Neben neuen Features, wie der modernen Berichtsfunktion oder dem überarbeiteten Lizenzkonzept, ist vor allem die neue Funktion zur Vermessung gebogener Rechteckprofile laut Hexagon einzigartig.

Als einziger Anbieter einer so umfassenden Produktreihe zur Rohr- und Drahtvermessung hilft Hexagon seinen Kunden täglich, effizienter, verlässlicher und kostengünstiger zu produzieren. Doch die industrielle Fertigung verändert sich rasant, auch in der Rohr- und Drahtindustrie. »Diese neuen Herausforderungen haben wir fest im Blick«, fasst Dr. Christoph Dold zusammen.

Hintergrund

Die fotogrammetrie-Lösungen von Hexagon Manufacturing Intelligence bieten Geschwindigkeit und Flexibilität für eine Vielzahl von Messaufgaben in der industriellen Produktion. Von Testing-, Inspektions- und Positionierungsaufgaben bis hin zu Deformationsanalysen und Trackinganwendungen bieten die kamerabasierenden optischen 3D-Messsysteme eine beispiellose High-Speed-Datenerfassung.

Tube Halle 5, Stand E33