Moderne Meßechnik bringt schnelle Ergebnisse:

Eine intelligente Art, Rohrbiegemaschinen einzurichten

Rohrbiegemaschinen und transferzentren von Burger, Nesselwang, sind dafür bekannt, daß sie sehr komplexe Bearbeitungen komplett durchführen können. Im Takt von wenigen Sekunden fallen fertige Rohre aus der Anlage. Durch die Verknüpfung eines Faro-Meßarms mit der Steuerung wird nun auch das Einrichten wesentlich vereinfacht und beschleunigt.

02. September 2002
Biegetransferzentrum mit sieben Biegeköpfen. Die gesamte Anlage wird über 31 NC-Achsen gesteuert.
Bild 1: Moderne Meßechnik bringt schnelle Ergebnisse: (Biegetransferzentrum mit sieben Biegeköpfen. Die gesamte Anlage wird über 31 NC-Achsen gesteuert. )

Wer als Schlosserlehrling oder -geselle schon einmal Rohre zu biegen hatte, weiß, daß diese Aufgabe gar nicht so trivial ist. Allzu leicht knickt das Rohr an der Biegestelle ein. Oder federt wieder auf. Oder verbiegt sich, während eine zweite Biegung angebracht wird. Also behilft man sich, indem man etwa vor dem Biegevorgang Sand in das Rohr füllt. Man benutzt besondere Vorrichtungen und Werkzeuge, und falls die nicht vorhanden sind, muß man sie sich erst machen. Für ein Rohr mit zwei Biegestellen eine halbe Stunde zu brauchen, da schreit der Meister noch nicht.

Sondermaschinenbau pur

Nun stelle man sich vor, aus den Burger-Transfer-Biegezentren fallen alle drei Sekunden siebenfach gebogene Rohre, und zwar in hoher Präzision. Utopie? Keineswegs. Burger, Nesselwang im Allgäu, baut solche hochkomplexen und hochproduktiven Zentren und Anlagen sozusagen tagtäglich und verschafft seinen Kunden somit einen Wettbewerbsvorteil. Burger sieht sich als Sondermaschinenbauer, der Maschine für Maschine, Anlage für Anlage spezielle Wünsche seiner Kunden umsetzt. Das 1988 gegründete Unternehmen, aus der Stanz- und Biegetechnik kommend, bewegt sich heute mit seinen Produkten im weitesten Sinne in der Umform- und Montagetechnik. Neben den Einzelmaschinen und kompletten Anlagen entwickelt man für und mit den Kunden zusammen auch die passenden Bearbeitungstechnologien und Werkzeuge.

Steuerungstechnik von Siemens und hauseigene Benutzeroberfläche

Um nur wenige wichtige Maschinentypen zu nennen: Endenbearbeitungsanlagen, Anlagen zur Bearbeitung von Rohr-Schlauch-Kombinationen, Ein- und Mehrfachbiegezentren, Umform- und Montagezentren mit integrierten Schweißoperationen et cetera. Die Reihe ließe sich fast beliebig fortsetzen. Die Allgäuer liefern ihre Produkte international mit den Schwerpunkten Europa und USA. Mit rund 130 Mitarbeitern, davon 15 Lehrlingen, werden zur Zeit circa 15 Mio. Euro Umsatz erwirtschaftet. Eine der Hauptzielbranchen ist die Automobilindustrie, wo etwa Rohrleitungen für die Hydraulik, für die Kraftstoffzuführung, für Bremsen und vieles mehr auf Burger-Maschinen gefertigt werden. ?Neben den Anlagen selbst sind der Service und die Ersatzteilversorgung sehr wichtig, damit die Produktion beim Kunden so selten und so kurz wie möglich still steht?, erklärt der Koordinator Technik, Alois Allgaier.

Bei dem hier näher betrachteten Biegetransferzentrum handelt es sich um eine Anlage, die Rohre translatorisch und rotatorisch biegen kann. Die mögliche Anzahl der Biegeköpfe ist dabei variabel. Dadurch, daß auch Drehungen möglich sind, können die Rohre auch in sich verwunden werden und somit sehr komplizierte Formen annehmen. Damit der Kunde flexibel bleibt und ganz unterschiedliche Rohre bearbeiten kann, ist das Biege-Transfer-Zentrum voll in CNC-Technik ausgeführt. Jede der Achsen (im aktuellen Beispiel sind es 31) kann frei programmiert werden. Die hierfür nötige Antriebs- und Steuerungstechnik kommt von Siemens, ?ausgesucht nach einem umfangreichen Benchmark?, wie Elektroentwickler Neill Hogarth erklärt. Im Wesentlichen sind es die Komponenten Sinumerik 840 D, Bedienteil OP 12, Simodrive 611 D, Profibus DP und die Motoren 1FT6 und 1FK6. Für die nötige Bediener- und Maschinensicherheit sorgt das Siemens-Paket Safety Integrated.

Die Benutzeroberfläche wurde von Burger selbst programmiert, weil die Standardoberfläche ?für den Rohrbieger nicht geeignet und zum Teil auch zu kompliziert ist?, wie Hogarth sagt. Die Steuerung läßt das zu - einer der Trümpfe der offenen Sinumerik 840 D. ?Das Zentrum selbst ist in Schweißtechnik ausgeführt. Die vorgefrästen und geschliffenen Führungen sind mit vorgespannten Wälzführungen ausgeführt?, wie Allgaier darlegt. Flexibilität und Schnelligkeit werden bei Burger ganz groß geschrieben, deswegen hat man sich auch eine besondere Art des Einrichtens einfallen lassen.

Das Einrichten einer eben beschriebenen Anlage wäre - so man es denn konventionell tut - nicht gerade trivial. Die besten Fachleute werden gebraucht, die das Material genau kennen und die Abläufe abschätzen können (etwa Maß der Rückfederung an jeder Biegestation), um schnell zum Ziel zu kommen. Einfacher, problemloser und vermutlich meist auch schneller geht es mit der von Burger ?erfundenen? Art des Einrichtens. Burger hat dazu einen Gelenkmeßarm von Faro (andere Fabrikate sind ebenfalls möglich) mit der Sinumerik 840 D verknüpft. Hogarth: ?Die nötige Schnittstelle haben wir selbst geschrieben.? Wenn jetzt also die Maschine eingerichtet wird, beginnt der Bediener mit einer Grobeinstellung.

Einrichten mit Hilfe eines Gelenkmessarms

Damit stellt er das erste Rohr her. Nach der letzten Transferstufe trägt er es wenige Meter weiter zum Meßarm, der die ?rauhe Werkstattatmosphäre? ohne Weiteres verträgt. Mit dem handgeführten Meßgerät wird nun die Geometrie komplett abgetastet - Punkt für Punkt. Diese Meßwerte überträgt der Faro-Meßrechner an die Sinumerik 840 D. Da es sich bei dieser Steuerung praktisch um einen Computer handelt (Pentium-Rechner mit Windows-Betriebssystem), können jetzt Ist- und Sollwerte verglichen und automatisch alle CNC-Achsen nachgestellt werden. Das ist der Clou, weil es so schnell geht. Der Anlageneinrichter macht nun sein zweites Rohr. Es durchläuft alle Stationen, fällt hinten heraus und wird erneut vermessen. Natürlich sind seine Abweichungen schon wesentlich geringer als zuvor, dennoch läuft der Korrekturzyklus noch einmal an: Daten an Steuerung - Steuerung stellt CNC-Achsen nach - nächster Zyklus.

?Das jetzt entstehende dritte Rohr, so sagt Neill Hogarth, & pos;schwebt& pos; in der Lehre.? Es paßt bereits ganz genau. Die Produktion kann beginnen. Alle drei Sekunden fällt ein hochpräzises und fertig bearbeitetes Rohr aus dem Zentrum. Der Einrichter kann sich die nächste Maschine vornehmen.

Erschienen in Ausgabe: 05/2002