Große Biegefreiheit für hohe Qualität

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Die neue Mehrkopf-Rohrbiegemaschine BL 10 von Wafios soll die Bearbeitung besonders langer, dünner und instabiler Leitungen wirtschaftlicher machen.

21. März 2017
Ein relativ kompaktes Musterteil aus der BL 10 von Wafios. Auf der Maschine können Drähte und Rohre, zum Beispiel für KFZ-Bremsleitungen, schwingungsarm gebogen werden. Bildquelle: Wafios
Bild 1: Große Biegefreiheit für hohe Qualität (Ein relativ kompaktes Musterteil aus der BL 10 von Wafios. Auf der Maschine können Drähte und Rohre, zum Beispiel für KFZ-Bremsleitungen, schwingungsarm gebogen werden. Bildquelle: Wafios)

Hoher Kostendruck ist häufig Treiber für Innovation: Vor einigen Jahren hat die BL 41 des in der Branche als Innovationsführer angesehenen Herstellers Wafios, Zeichen gesetzt. Jetzt stellen die Experten für Draht- und Rohrverarbeitung mit der CNC-Mehrkopf-Rohrbiegemaschine BL 10 eine flexible und wirtschaftliche Weiterentwicklung für Leitungen bis sechs Meter Länge vor.

Mit extrem schmalen Greifern und einer kurzen Mittengerade erlaubt die Wafios BL 10 große Freiheitsgrade für das kombinierte Zieh- und Rollbiegen mit engsten Konturen. Das modulare Konzept mit parallelen Arbeitsabläufen, schnellem Teiletransfer, minimierten Nebenzeiten sowie einer automatisierten Optimierung des Biegeprozesses senkt Kosten und kann laut Wafios die Produktivität um 60 Prozent steigern.

Motivation der Entwicklung war die Frage, ob sich ein innovatives und effizientes Rohbiegekonzept weiter optimieren lässt. Wafios demonstriert mit der BL 10, dass dies möglich ist. Bereits mit der Einführung der Doppelkopf-Rohbiegemaschine BL 41 im Jahre 2008 hat das Reutlinger Unternehmen das Prinzip des Biegens dünner Rohrleitungen quasi auf den Kopf gestellt. Seitdem hat die Entwicklungsabteilung von Wafios beständig neue Erkenntnisse, Techniken und Kundenanforderungen zusammengeführt. Mit der modular aufgebauten CNC-Mehrkopf-Rohrbiegemaschine BL 10 hat das Unternehmen eine Biegeanlage geschaffen, die, so versprechen die Entwickler, noch leistungsfähiger, bedienerfreundlicher und wirtschaftlicher ist als der Vorgänger.

Ein attraktiver Hingucker ist die neue BL 10 von Wafios allemal: Nach oben gestreckt scheinen die hochmobilen Biegeköpfe, Haltezangen und Transfergreifer förmlich darauf zu warten, die extrem langen und dünnen Leitungsrohlinge zwischen ihre Backen klemmen zu dürfen, um daraus formvollendete Bauteile für Automobile, Maschinen oder Anlagen zu fertigen.

Aufgrund des hohen Kostendrucks verlangen Kunden heute flexible Anlagen, die eine möglichst große Bandbreite unterschiedlich dimensionierter Leitungen ohne aufwendigen Werkzeugwechsel und Parametrieraufwand bearbeiten können. Die BL 10 fertigt in kürzester Zeit je nach Kundenanforderung Bauteile mit komplexen dreidimensionalen Geometrien und mehr als 50 Biegungen. Die Anlage steht für einfache Teilezufuhr, höchste Qualität der einzelnen Biegung, hohe Ausbringungsleistung sowie für einen schnellen, kalkulierbaren Return on Investment.

Die CNC-Mehrkopf-Rohrbiegemaschine BL 10 ist für die automatisierte Bearbeitung von Brems- und Versorgungsleitungen bis 6.000 Millimeter Länge und vier bis zehn Millimeter Durchmesser konstruiert. Je nach Aufgabenumfang und Anforderung kann die Anlage modular mit drei Biegestationen und jeweils zwei Biegeköpfen ausgestattet werden.

Die Demonstrationsanlage BL 10-6 mit sechs Biegeköpfen und 42 CNC-Achsen im Werk Reutlingen verdeutlicht beeindruckend, wie eine große Anzahl unterschiedlichster Biegejobs effizient über drei Stationen verteilt bearbeitet werden. »Wir konnten über mehrere Versuchsreihen nachweisen, dass sich aufwendige Biegeprozesse wirtschaftlicher produzieren lassen, wenn man die Aufgaben auf mehrere Stationen und Biegeköpfe verteilt. Die Zykluszeit ist kürzer, die Ausbringungsleistung steigt, trotz höherer Investitionskosten sinken die Kosten pro Werkstück«, erklärt Bernd Eppler, Prokurist bei Wafios.

Jedes Biegemodul verfügt über sechs CNC-Achsen; mit einem Laufwagen und Teleskoparm sind die Biegeköpfe über die gesamte Station hinweg frei beweglich. Herausragend ist der von Wafios entwickelte, frei positionierbare Biegekopf mit drei Achsen. Der maximale Biegefreiraum um das Werkzeug und dessen minimale Störkontur lassen vielfältige Formen des Roll- und Zugbiegens rechts/links mit Biegewinkeln bis 180° inklusive Rückfederung zu. Zudem kann jedes Biegewerkzeug mit mehreren Ebenen zur Bearbeitung diverser Radien für sich ändernde Rohrdurchmesser sowie Schutzschläuche ausgestattet werden. Haltezangen unmittelbar vor dem Biegekopf dienen als Auflage und zur Stabilisierung der Leitung.

Die von Servomotoren direkt angetriebenen Biegewerkzeuge stehen für hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit. Mit einer spielfreien Schnellspannfunktion sind die verschleißfreien Werkzeugaufnahmen mit wenigen Handgriffen gelöst und die Werkzeuge in kürzester Zeit ausgetauscht. Im Ergebnis bedeutet dies kurze Umrüst- und Stillstandszeiten sowie geringe Werkzeug- und Ersatzteilkosten.

Buchstäblich ›am Anfang‹ steht das laut Wafios in dieser Form einzigartige Belade- und Vereinzelungskonzept. Bernd Eppler: »Der Bediener legt einfach einen Stapel Rohrleitungen auf den Beladetisch und vereinzelt diesen mit der flachen Hand. Die Führungsschienen und besondere Bestückungsplatten unterstützen dabei, dass selbst dünne und instabile Rohre rasch in Reih und Glied im Zuführmagazin liegen.« Alternativ kann ein automatisiertes RVS-Magazin lange Rohrleitungen ohne Bedienereingriff vereinzeln.

Bei Bedarf lässt sich die Materialzufuhr mit diversen qualitätssichernden Mess- und Prüfeinrichtungen koppeln. Ein sensorisches Messsystem ermittelt die Länge eines Rohres und verteilt Rohrtoleranzen gleichmäßig auf die Biegegeometrie. Ein einfach integrierbares Kamerasystem kontrolliert an den Rohrenden Größe, korrekten Sitz und Farbe der Überwurfmuttern. Damit ist sichergestellt, dass nur einwandfreie Teile zum Biegen gelangen und der Anlagenstillstand die Ausnahme bleibt. Selbst die Montage von Verschlusskappen lassen sich dank der Zuführung auf einfache Weise realisieren.

Der eigentliche Biegeprozess beginnt mit der Aufnahme und Übergabe der Leitung durch den Transfergreifer und den ersten beiden Biegemodulen. Die Klemmbacken halten dazu das Werkstück mittig während der gesamten Bearbeitungsphase bis zum Transfer an die nächste Station oder die Ablage am Ende fest. In Bearbeitungsposition nehmen die beiden Biegeköpfe die durch die Haltezangen gestützte Leitung in ihren Griff.

Nach einer vom Rechner vorgegebenen, effizient aufeinander abgestimmten Dramaturgie beginnt Schritt für Schritt der Biegeprozess. Immer wieder setzen die Biegeköpfe neu an und arbeiten sich Biegung für Biegung an der Rohrleitung entlang. »Hier zeigen sich die Vorzüge der frei positionierbaren Wafios-Biegeköpfe. Der schnelle Wechsel von Zug- auf Rollbiegen, das Biegen unterschiedlicher Radien und Durchmesser mit nur einem Werkzeug sowie die extrem kurze Mittengerade (unter 90 Millimeter), die eine symmetrische Aufteilung der Arbeit der Biegeköpfe erlaubt«, betont Bernd Eppler.

Ist das erste Set an Aufgaben abgeschlossen, übergibt der Transfergreifer das teilbearbeitete Werkstück an die zweite Station. Dort setzen die Biegeköpfe 3 und 4 den Biegevorgang fort. Schließlich arbeiten sämtliche Biegeköpfe an allen drei Stationen fortlaufend und parallel am jeweiligen Biegeprozess. Die gebogenen Enden schwingen im Raum, ohne sich gegenseitig ins Gehege zu kommen. Die Vorab-Simulation der anstehenden Aufgabe mit Kollisionsüberwachung und automatischer zeitoptimaler Verteilung der Einzelbiegungen auf die Biegeköpfe gewährleistet einen optimierten Prozessablauf.

Optional lässt sich der Biegeprozess mit dem von Wafios entwickelten Tool IQ-Smartbend elektronisch optimieren. Beim Biegen langer Draht- und Rohrleitungen treten prozessbedingt mitunter hohe Schwingungen auf. Um dennoch die geforderte Qualität zu erreichen, muss jeder einzelne Prozessschritt manuell verlangsamt und angepasst werden. Das erfordert individuelles Know-how, braucht Zeit und kostet Geld.

Das Programm IQ-Smartbend reduziert mögliche Schwingungen über einen rechnerischen Optimierungsalgorithmus. Der ermittelt für jedes Teil das physikalisch optimale Bewegungsprofil der Antriebe. Über eine sichere Online-Schnittstelle stellt Wafios seinen Kunden auf Wunsch diese automatische Optimierung innerhalb weniger Minuten zur Verfügung.

»Mit IQ-Smartbend steigern Sie nicht nur die Ausbringungsleistung um bis zu 60 Prozent, sondern auch die Qualität der Teile durch Vermeidung unerwünschter Abweichungen«, betont Bernd Eppler. Weil gleichzeitig das aufwendige Einstellen relevanter Beschleunigungs- und Geschwindigkeits-parameter für jeden Prozessschritt entfällt, gelingen Inbetriebnahme oder Programmwechsel in kürzester Zeit.

Nachdem der letzte Biegeschritt ausgeführt wurde, legt der Transfergreifer das exakt nach Kundenanforderung gestaltete dreidimensionale Biegeteil auf die Ablagerutsche. Im Anschluss daran werden die fertiggestellten Leitungen verpackt und versandfertig gemacht oder direkt der Montagelinie zugeführt.

Die moderne Steuerung garantiert zuverlässige Prozesse, das intuitiv handhabbare Anlagenbedienkonzept steht für einfaches Handling. Die komfortable Programmierung der Abläufe erfolgt mit Wafios WPS 3.2 Easyway. Die überdurchschnittliche Produktionsleistung, Verfügbarkeit sowie das Know-how und die lange Erfahrung von Wafios im Rohrbiegen gewährleisten hohe Investitionssicherheit. Für die Zukunft ist daran gedacht, mit der verstärkten Variante BL 12 Leitungen bis zwölf Millimeter Durchmesser bearbeiten zu können.

Zur Hausaustellung lädt Wafios vom 10. bis 13. Mai in seine Wuppertaler Niederlassung ein.

Wolfgang ZoselFachjournalist aus Reutlingen

Erschienen in Ausgabe: 02/2017