Bild: Igus
Flexible Energieversorgung für Stanzbiegeautomaten

Mit den Maschinen RM-NC und GRM-NC hat die Otto Bihler Maschinenfabrik GmbH & Co. KG die schnellsten Servo-Stanzbiegeautomaten der Welt entwickelt.

Ihr zentrales Merkmal ist ein neues Antriebs- und Steuerungskonzept der beweglichen Spindeln. Die Energiezuführung übernehmen Energieketten von Igus, geliefert als vorkonfektionierte einbaufertigte „Readychains“. 

 

 

Usain Bolt hält einen Weltrekord, Javier Sotomayor auch, und die Otto Bihler Maschinenfabrik GmbH & Co. KG in Halblech ebenfalls. Bolt läuft die 100 Meter am schnellsten, Sotomayor springt am höchsten, Bihler hat die weltweit schnellsten Servo-Stanzbiegeautomaten entwickelt. Und während im Sport die Unterschiede oft nur in Millisekunden und Millimetern gemessen werden, ist der Abstand der Bihler-Maschinen RM-NC und GRMNC sehr komfortabel – sowohl zu den Vorgängerserien als auch zum Wettbewerb.


Die Highspeed-Servomaschinen fertigen bis zu 300 Präzisionsteile pro Minute und bieten aus Kundensicht den unschätzbaren Vorteil, dass sie voll kompatibel zu den weit verbreiteten mechanischen Maschinen der RM- und GRM-Serie sind. Der Anwender kann also vorhandene Werkzeuge verwenden und die gewünschte Losgröße der Stanzbiegeteile dann in der halben Zeit produzieren. Die Umrüstzeiten reduzieren sich sogar bis zum Faktor Zehn. Das bedeutet: Der Output steigt teilweise um mehr als 300 Prozent. Und die Maschinen sind deutlich flexibler.

 

Neues Antriebs- und Steuerungskonzept


Solche Produktivitätssprünge lassen sich nur mit grundsätzlich neuen Konzepten realisieren. Bei den Bihler-Maschinen heißt dieses Konzept: Servo- Antriebstechnik, anspruchsvolle Steuerungstechnik plus intuitive Bedienung. Die Schlittenaggregate lassen sich – wenn die Position einmal vorgegeben wurde – automatisch auf einer Kreisbahn verfahren und exakt in radialer und linearer Ausrichtung positionieren. Dabei wird eine Genauigkeit von 0,02 Grad erreicht. Dies gewährleistet ein sehr schnelles Umrüsten ohne den Austausch von Kurvenscheiben wie bei den mechanischen Maschinen. Die Servoantriebe der einzelnen Aggregate sorgen für hochpräzise und schnelle Stanz- bzw. Biegeprozesse.

 

Wie kommt die Energie zum Aggregat?


Bei der Entwicklung der neuen Maschinen stellte sich auch die Frage der Energiezuführung zu den sechs Aggregaten. Dabei galt es einige Herausforderungen zu lösen. Dipl.-Ing. (FH) Paul Maldoner, Leiter Maschinenentwicklung bei Bihler: „Da die Anordnung der Aggregate zueinander nicht festgelegt ist, muss die Energiezuführung sehr flexibel sein – nicht nur in der Beweglichkeit, sondern auch in der Länge. Außerdem sind die Bewegungen der Energiezuführungen zueinander nicht definiert. Weil der Platzbedarf in beziehungsweise an der Maschine begrenzt ist, darf die Energiezuführung nicht viel Bauraum einnehmen. Und beim Stanzbiegen können jederzeit spitze und scharfe Stanzrückstände entstehen, die gegebenenfalls die Energiekette blockieren oder die Leitungen beschädigen.“

 

Energiekette nach Maß


Die Konstrukteure von Bihler testeten verschiedene Systeme der Energiezuführung. Am besten bewährte sich die E2/000-Energiekette von Igus, die gemeinsam mit Roland Singer, Technischer Verkaufsberater e-Kettensysteme, optimal an den Anwendungsfall angepasst wurde. Paul Maldoner: „Bei den Ketten, die sich unterhalb der Werkzeuge bewegen, kommt eine teilweise geschlossene Ausführung zum Einsatz, die zusätzlich mit einem Gewebeschlauch geschützt ist. So vermeiden wir, dass Stanzrückstände in die Kette gelangen können. Die Energieketten im oberen Bereich haben Zonen mit rückwärtigem Biegeradius, damit sie sich platzsparend an jede gewünschte Position anpassen können.“

 

„Sixpack“ im Readychain Rack


Pro Maschine benötigt das Bihler- Werkspersonal sechs Energieketten, die nicht nur mit den vergleichsweise schweren Servoleitungen und Signalleitungen befüllt sind, sondern auch mit Schläuchen für Kühlung und Schmierstoff. Jede der sechs Ketten hat eine unterschiedliche Länge und eine definierte Konfiguration. Und weil Bihler in der eigenen Montage ebenso schnell und flexibel sein möchte wie die Anwender der Bihler-Servoautomaten bei ihrer Tätigkeit, liefert Igus jeweils einen Satz von sechs fertig befüllten und konfektionierten Ketten als „Readychains“ in einem eigens für diesen Zweck entwickelten Readychain Rack.


Dabei haben Bihler und Igus einen „Pendelverkehr“ nach dem Kanban-System eingerichtet. Einige voll bestückte Readychain Racks werden immer im Bihler-Werk vorgehalten, wobei es auch vorkommen kann, dass Maschinen nicht mit allen sechs E-Kettensystemen ausgerüstet werden. Paul Maldoner: „In diesen Fällen bestellen wir einzelne Ketten nach und komplettieren die Readychain Racks. Das hat sich als die beste Lösung erwiesen, weil wir schnell auf ‚Last minute‘-Änderungswünsche der Kunden reagieren können.“

 

Besonderes Anforderungsprofil


Im Vergleich zu anderen Anwendungen führen die Energieketten in den Bihler-Stanzbiegeautomaten ein vergleichsweise ruhiges Leben. Sie verfahren nur beim Umrüsten, im Schnitt also etwa zweimal pro Tag, und das auch noch mit begrenzter Geschwindigkeit im „Safe Speed“-Modus. Allerdings werden hohe Anforderungen an die Beweglichkeit gestellt. So rollen die Ketten teilweise aufeinander ab und da die Positioniergenauigkeit der Spindeln extrem hoch ist, wird ein sehr ruhiger und gleichmäßiger Lauf beim Verfahren gefordert.

 

Zusatzaggregate: Zweite Ebene mit Triflex-Ketten


Die E2/000- Ketten sind nicht die einzige Energieketten-Anwendung in den schnellsten Servo-Stanzbiegeautomaten der Welt. Die Kunden können die Maschinen mit weiteren Aggregaten ordern, die auf einer zweiten Ebene direkt auf die vorhandenen Aggregate aufgesetzt werden. Diese Option wird auch häufig von den Kunden genutzt. Die Servoantriebe dieser Aggregate werden dann – wiederum auf einer zweiten Ebene – mit dreidimensional beweglichen Triflex R-Ketten aus dem Igus-Programm mit Energie, Signalen und Kühlmedium versorgt. Die Ketten sind dann außerhalb der Maschinenumhausung angebracht. Auch Gleitlager aus dem Igus-Portfolio kommen in den RM-NC und GRM-NC zum Einsatz: Die Linearachse des kompletten Pressenaggregates verfährt mit einer Drylin-Lineareinheit.

 

Auszeichnung für innovative Anwendung


Die ungewöhnliche Energieketten-Anwendungen wurde 2014 mit dem von Igus initiierten Vector Award in Bronze ausgezeichnet. Noch mehr als über diese Auszeichnung selber freuen sich die Ingenieure bei Bihler darüber, dass sie mit den Servo-Stanzbiegeautomaten RM-NC und GRM-NC die Bedürfnisse des Marktes getroffen haben. Paul Maldoner: „Das Konzept wird von den Kunden gerade in lohnintensiven Ländern sehr gut angenommen. Der Anteil der Servomaschinen, den wir fertigen und ausliefern, ist bereits sehr hoch.“ 

www.igus.de

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Beitrag aus dima 6/2015:

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