Modulares Profilbiegezentrum meistert auch komplexe Geometrien

Anlass für Investitionen in neue Biegetechnologien sind meist die Anforderungen durch bestimmte Anwendungen mit einem exakten Anforderungsprofil. Dieses Anforderungsprofil ist in ständigem Wandel -...

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Anlass für Investitionen in neue Biegetechnologien sind meist die Anforderungen durch bestimmte Anwendungen mit einem exakten Anforderungsprofil. Dieses Anforderungsprofil ist in ständigem Wandel - in immer kürzeren Zeiten müssen unterschiedliche Produkte hergestellt werden. Abhilfe kann da nur ein flexibles und multifunktionsfähiges Biegezentrum schaffen.Den Anforderungen nach Flexibilität und Multifunktionsfähigkeit soll das neue Profilbiegezentrum BZC-75-1,5 von Irle gerecht werden. Es bietet dem Anwender die Option, die eigenen Fertigungsmöglichkeiten jederzeit an den jeweiligen Bedarf anzupassen. Dazu ist das BZC aus Modulen zusammengesetzt, die einzeln und nacheinander je nach Aufgabenstellung zusammengesetzt werden können.Auslöser für diese Entwicklung war der Wunsch vieler Biegebetriebe, Profilbiegeteile sowohl in der Einzel- als auch in der Serienfertigung ohne großen Aufwand herstellen zu können. Dabei standen folgende Kriterien auf der Wunschliste:- komplexere Profilgeometrien- höhere Genauigkeitsanforderungen- höhere Anforderungen an die Prozesssicherheit- kleinere Biegeradien- die Kombination von kleinen und großen Radien in einem Bauteil- Einbindung in zum Teil automatische Fertigungsgesamtabläufe- möglichst geringer Materialverlust.Diesen Forderungen entsprechend war es das Ziel, alle Vorteile der bekannten Biegetechniken zu kombinieren und in eine Maschine zu packen. Welche Techniken dabei zu berücksichtigen waren, ist aus der Tabelle zu ersehen. Die Erfüllung der oben genannten Forderungen führte zur Entwicklung dieses Profilbiegezentrums. Die Lösung fand Irle im modularen Aufbau. So gibt es beispielsweise ein Grundmodul, das aus einer NC- beziehungsweise CNC-gesteuerten Planscheiben-Biegemaschine besteht. Diese bietet die Möglichkeit, Profile exakt und mit höchster Wiederholgenauigkeit um ein entsprechendes Werkzeug - den Biegekern - zu biegen. Zugleich hat sie aber auch die Funktion einer vollwertigen Dreirollenbiegemaschine.Beim Biegen um den Biegekern wird das Werkstück von einer so genannten Spannmutter an den Biegekern angedrückt. Die Vorbiegerolle oder optional eine angetriebene mitlaufende Biegeschiene hält das einlaufende Material während des Biegevorgangs in Position. Die Planscheibe dreht sich entsprechend dem vorgegebenen Soll-Biegewinkel und zieht dabei das Material um das Biegewerkzeug.Das klassische 3-Rollen-Biegen bietet QualitätsvorteileEtwas anders verläuft der Vorgang beim 3 Rollen-Biegeverfahren. Neben dem Biegen um einen Biegekern kann auf der Grundmaschine das klassische 3-Rollen-Biegen durchgeführt werden. Hierzu werden die Vor- und Nachbiegerolle auf den Biegekern zu bewegt und das Material gebogen. Bereits diese Möglichkeiten zeigen hinsichtlich der erreichten Biegequalität Vorteile. Diese ergeben sich insbesondere dadurch, dass während des Biegevorgangs das Profil auf der Planscheibe eben aufliegt und, sofern erforderlich, durch zusätzliche, bereits in der Grundmaschine als Standard enthaltene Optionen besonders geführt und gestützt werden kann. Dazu zählen die senkrecht und waagerecht verfahrbare Mittelrolle, das geteilte und hydraulisch verspannte Werkzeug, die hydraulischen Dorne, die mitlaufende oder motorisch angetriebene Biegeschiene und der Faltenglätter.Um jedoch die Grenzen der Biegemöglichkeiten von Profilen noch großräumiger zu gestalten, wurde das Irle-Biegezentrum so ausgelegt, dass Biegungen auch bei Schmiedetemperaturen ausgeführt werden können. Dabei wird entweder der bereits erwärmte Stab auf die Maschine aufgelegt und gebogen, oder es kann optional eine Erwärmungszone in die Maschine eingebunden werden.Für die Ausführung des Grundmoduls steht eine Auswahl mit sieben unterschiedlichen Ausführungen zur Verfügung. Damit wird ein Leistungsbereich abgedeckt (Planscheibendrehmoment 10000 bis 500000 Nm), mit der jede erdenkliche Profilbiegeaufgabe gelöst werden kann.Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit und Flexibilität kann der Anwender in kürzester Zeit die Maschine vor Ort programmieren. Dazu wurde jede Funktion der Maschine als Piktogramm hinterlegt. Die Programmierung erfolgt durch Antippen der gewünschten Maschinenfunktion, die Eingabe der Bewegung in Form von Winkeln oder Längen, sowie die Eingabe der Geschwindigkeit. Nach Bestätigung dieser Angaben ist der erste Arbeitsschritt bereits programmiert.Die Steuerung basiert auf einer SIEMENS S7-Steuerung und ist so ausgelegt, dass eine Erweiterung zur Anbindung weiterer Maschinen oder Nebenfunktionen möglich ist. In der Grundauslegung können in der Steuerung zehn Grundabläufe hinterlegt werden. Jeder dieser Abläufe kann als Kopiervorlage für den jeweiligen Auftragsfall verwendet werden. Optional kann die Anzahl der hinterlegten Programme um jeweils 200 erweitert werden.Der Manipulator sichert eine präzise WerkstückpositionOptional kann die Steuerung mit einem Messsystem ausgerüstet werden. Dieses System übernimmt dann beim Biegen um ein Werkzeug die Aufgabe, den erreichten Biegewinkel zu messen, um möglichst einfach und schnell unterschiedliches Auffederungsverhalten des Materials kompensieren zu können. Im Fall des Dreirollenbiegens wird der erreichte Biegeradius gemessen und das Messergebnis steht für eine manuelle oder automatische Kompensation des Auffederungsverhaltens zur Verfügung. Insgesamt werden drei unterschiedliche Ausbaustufen der Radienmessung in der Steuerung angeboten.Beim Manipulator handelt es sich um ein Schienensystem, das an die Grund-maschine angeflanscht wird. Auf diesem Schienensystem bewegt sich ein Schlitten mit einer aufgebauten Pinole. In dieser Pinole ist ein Greifsystem integriert, das die Werkstückaufnahme sicherstellt. Die Steuerung des Manipulators wird von der Mastersteuerung der Biegemaschine übernommen. Hierdurch wird die Gesamtmaschine in die Lage versetzt, ein eingelegtes und in der Pinole eingespanntes Werkstück mit einer Genauigkeit von etwa 1/100 mm zu transportieren. Während des Biegevorganges wird die Pinole mitbewegt und sichert damit eine 100%genaue Wegmessung, die insbesondere beim Dreirollenbiegeverfahren erfahrungsgemäß nur schwer realisiert werden kann. Der Manipulator wird jeweils für den Einsatzzweck konfiguriert, so dass er weitere zusätzliche Funktionen übernehmen kann.Eine vollkommene Abrundung erfährt das Profilbiegezentrum durch seine völlig offene Gestaltung, die eine Integration weiterer und zusätzlicher Systeme ermöglicht. Dazu zählen beispielsweise Handlingsysteme als Be- und Entladesysteme sowie als Roboterlösung, die je nach Kundenwunsch von Irle berücksichtigt werden. Andere Elemente wie beispielsweise Schweißnahterkennungssysteme sowie Wärmezonen für das Warmbiegen können optional berücksichtigt werden.