Safan verheiratet Roboter und Abkantpresse

Von Günter Kögel Bei der R-Brake von Safan bilden Abkantpresse und Roboter nicht nur mechanisch eine Einheit, denn die Traverse zum Verfahren des Roboters ist bei dieser Maschine integraler Bestandteil des Pressenrahmens – mit der Präsentation der Robowave-Bending-Software Ende letzten Jahres wurde auch die gesamte Programmierung und Steuerung vereint und zudem deutlich vereinfacht.

Wer Safan hört, denkt zwangsläufig an die E-Brake – schließlich hat diese rein elektrisch angetriebene Abkantpresse, bei der die Kraftübertragung vom Antriebsmotor in die Oberwange über einen mehrfach umgelenkten Zahnriemen erfolgt, in den letzten Jahren auch im deutschsprachigen Raum zahlreiche Fans gefunden. Doch die E-Brake ist mit rund 70 Prozent Umsatzanteil zwar das Hauptprodukt der Holländer, aber beileibe nicht das einzige. Denn Safan hat vor allem in Holland, aber auch in England und Deutschland in den letzten Jahren bereits zahlreiche automatisierte Blechbearbeitungslösungen installiert und – das ist so sicher wie das Amen in der Kirche – es werden schon bald deutlich mehr werden.

Denn es nähert sich nicht nur die einzigartige I-Brake, über die BLECH schon mehrfach berichtet hat und die von Safan nach wie vor als Konzeptmaschine bezeichnet wird, immer mehr der Serienreife. Auch die Verbindung von E-Brake mit einem am oberen Pressenrahmen verfahrbar montierten Standard-Industrieroboter zur R-Brake wird mit Sicherheit den Anteil automatisierter Lösungen deutlich nach oben treiben. Dies umso mehr als seit Ende 2009 mit der Software Robowave-Bending ein extrem einfach zu bedienendes Programmier- und Bedienkonzept zur Verfügung steht.

Die Auslieferung der R-Brake hat bereits begonnen und die ersten Kunden schätzen insbesondere die Kombination aus einfacher Automatisierung und freier Zugänglichkeit zur Abkantpresse. Denn anders als bei gängigen Lösungen zur Roboterautomatisierung gibt es bei der R-Brake durch die Roboter-Traverse oben am Pressenrahmen keinerlei Führungen, Schienen oder Fahrbahnen auf dem Boden vor der Abkantpresse. Der Roboter kann einfach auf die Seite gefahren und die Presse manuell bedient werden, denn die Fläche vor der Presse ist frei zugänglich. Dominique van Mierlo, Product Manager Automated Solutions bei Safan: „Unser Argument für die Kunden: Sie erhalten zwei Maschinen für einen Preis. Die R-Brake kann tagsüber in der normalen Schicht von einem Mitarbeiter bedient werden und in dieser Zeit Einzelstücke oder Kleinserien erzeugen. Nachts läuft die Anlage dann mannlos weiter und produziert wiederkehrende Standardteile in größeren Serien. Dies wird schon von verschienen Kunden mit großem Erfolg praktiziert.“

Hergestellt wird die R-Brake derzeit in zwei Baugrößen: Die kleinere R-Brake 100 mit 100 Tonnen Presskraft und 3 m Kantlänge verfügt über ein 6 m langes Traversensystem, an dem ein Roboter mit 50 kg Tragkraft (optional 70 kg) verfährt. Die größere R-Brake 200 mit 200 Tonnen Presskraft ist standardmäßig mit einer 8 m langen Traverse und einem Roboter mit einer Tragkraft von 150 kg ausgerüstet. Beide Systeme sind sehr kompakt und bewusst einfach aufgebaut, für Blechdicken ab 0,5 mm verwendbar und lassen sich durch diverse Optionen optimal an die jeweiligen Bedürfnisse anpassen.

Die R-Brake basiert auf dem Konzept der E-Brake

Ein wichtiger Pluspunkt: Die R-Brake ist zwar ein neues Konzept, aber keine vollkommen neu entwickelte Maschine, denn Safan baut auf der bewährten Technologie der E-Brake auf und kann alle Vorteile des bewährten Konzepts nutzen: die hohe Geschwindigkeit und Dynamik, den niedrigen Energieverbrauch und die hohe Flexibilität, zu der auch die Wila-Werkzeuge und -Spannvorrichtungen beitragen. Da sowohl an der Ober-, wie an der Unterwange die New Standard Clamping Spannvorrichtungen von Wila zum Einsatz kommen, lassen sich Ober- und Unterwerkzeuge vertauschen, was die Flexibilität und die Möglichkeiten beim Biegen weiter erhöht. Zudem steht dank Wila die Qualität der Werkzeuge außer Frage.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der R-Brake ist für Dominique van Mierlo „die einheitliche Servotechnik für Abkantpresse und Roboter, was die Kommunikation wesentlich erleichtert. Wenn ein Roboter eine hydraulische Abkantpresse automatisieren muss, sind Kompromisse bei Geschwindigkeit und Reaktion nicht zu vermeiden.“

Diesem Credo folgt auch das optionale und sehr schnelle Bildverarbeitungssystem, das nicht nur die Produktkennung einliest, sondern auch die genaue Bauteilposition vermisst. Dominique van Mierlo: „Wir verwenden eine Lösung mit zwei Kameras. Vor dem Greifen liest die erste Kamera die Produktkennung ein, dann wird das Bauteil aufgenommen und in diesem Moment ermittelt eine zweite Kamera die genaue Position des Teils. Mit diesem Messwert wird dann das Biegeprogramm korrigiert. Dies alles erfolgt praktisch ohne Zeitverlust.“

Um auch beim anschließenden Biegen keine Zeit zu verlieren und die hohe Dynamik und die maximale Tragfähigkeit des Roboter auch in der Praxis umsetzen zu können, ist die Traverse für den Roboter integraler Bestandteil des Pressenrahmens und zudem sehr stabil ausgeführt. Selbst bei maximaler Beschleunigung des Roboters verformt sich die Traverse nicht, was neben den kurzen Zykluszeiten auch die hohe Genauigkeit sicherstellt. Der Greifer kann immer optimal Für maximale Beweglichkeit und Flexibilität verwendet Safan zur Handhabung der Bleche ganz bewusst keinen Manipulator, sondern einen vollwertigen Industrieroboter. Die Begründung von Dominique van Mierlo: „Durch die sieben Achsen des Roboters sind wir nicht in der Beweglichkeit eingeschränkt, sondern können den Greifer immer so positionieren, dass er optimal zum Werkstück ausgerichtet ist.“ Dies erleichtert auch der standardmäßig an der Roboter-Handachse installierte Greiferteller, für den die Druckluft zum Spannen im Inneren des Roboters zugeführt wird, um Probleme durch Verdrehen und Verhaken des Schlauchpakets auszuschließen. Gerade bei solchen Feinheiten zahlt es sich aus, dass Safan im Gegensatz zu manchen anderen Herstellern das Roboter-Know-how im eigenen Haus hat.

Flexible, automatische Fertigung kleinster Serien

Dies schätzen auch die Kunden sehr. Dominique van Mierlo: „Bei uns erhält der Kunde die komplette Lösung aus einer Hand und hat nur einen Ansprechpartner. Wenn alles klappt, ist es unser Verdienst, und sollte es Probleme geben, sorgen wir für die Lösung. Schuldzuweisungen von einem Lieferanten auf den anderen gibt es bei uns nicht.“ Selbst wenn – was das extrem flexible Konzept der R-Brake durchaus erlaubt – Schweißaufgaben, Stanzen und Nibbeln oder sogar das Einpressen von Verbindungselementen in die Presse integriert sind, bleibt es dabei: Safan liefert die komplette Lösung und steht für deren Funktion gerade.

Für größere Serien wiederkehrender Produkte ist die R-Brake mit all diesen Eigenschaften bestens geeignet, doch Safan wollte das große Potenzial der Maschine auch für die flexible, automatische Fertigung kleiner und kleinster Serien nutzbar machen und präsentierte Ende letzten Jahres das Offline-Programmiersystem Robowave-Bending, das auf einem separaten PC läuft. Die komplette Programmierung inklusive Simulation des Biegeablaufs kann jetzt ohne Produktionsausfall offline während des Betriebs des Systems erfolgen.

Dazu wurde das gesamte Biege-Know-how, das ein Bediener zum Programmieren von Abkantpresse und Roboter braucht, in die Software integriert. Auf Basis einfacher Eingaben generiert die Software automatisch die Programme für die Abkantpresse und den Roboter und ermöglicht damit auch in kürzester Zeit eine Aussage, ob ein Bauteil herstellbar ist oder nicht. Dabei werden sogar die Möglichkeiten durch die siebte Achse des Roboters automatisch berücksichtigt und der Roboter wird für jede Biegung immer optimal zum Werkzeug positioniert.

Ein weiterer Vorteil ist das sehr einfache und schnelle Ändern der Programme. Dominique van Mierlo: „Robowave-Bending macht einen Vorschlag, wie das Teil gebogen werden sollte. Dies ist aber kein Muss, sondern kann vom Bediener auf Basis seiner Erfahrung jederzeit sehr einfach geändert werden; zum Beispiel durch das Umstellen von Biegefolgen. Anders als bei einigen Systemen von Wettbewerbern werden dabei alle Änderungen des Bedieners gespeichert und die angepassten Programme sind für künftige Teile direkt nutzbar.“

Änderungen beim Teachen bleiben erhalten

Der Clou: Dies schließt auch Änderungen ein, die der Bediener beim Teachen und Anpassen der Programme an der Maschine durchgeführt hat. Dominique van Mierlo erklärt die Unterschiede: „In der Vergangenheit musste der Bediener die Programme direkt an der Maschine über ein Teach-Panel einfahren. Dies kostet nicht nur Zeit, diese Änderungen finden sich auch im offline erstellen Programm in der Regel nicht wieder und sind für künftige Bauteile verloren. Bei Safan werden die mit dem Teach-Panel durchgeführten Änderungen im PC der Steuerung gespeichert und sind beim nächsten Aufruf des Programms uneingeschränkt nutzbar.“ Solche Möglichkeiten drücken natürlich die Wirtschaftlichkeitsgrenze des Systems gewaltig nach unten. So geht Safan davon aus, dass sich das Roboter-Biegen dank der Offline-Programmierung ab einer Stückzahl von rund 50 Stück rechnet. Wie Dominique van Mierlo betont, hängt dies aber stark von der Größe und Komplexität des Bauteils sowie von der Zahl der Biegungen ab. So kann es bei einem komplexen Bauteil aus 3 mm dickem Blech mit 3 m Länge und 1 m Breite durchaus sein, dass sich die R-Brake schon bei fünf Teilen rechnet. Die neue Software macht damit die R-Brake auch für Lohnfertiger mit ständig wechselnden Produkten überaus interessant.W

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