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Automatisierung Umform- und Veredelungsanlagen 4.4 Entwicklung einer teilautomatisierten Biegerichtmaschine für plattenförmige Blechbauteile als geregeltes mechatronisches System Ansprechpartner: Dr. Jan Polzer, Joachim Denker Bei der Fertigung plattenförmiger Bauteile können durch Wärmebehandlungen oder das abschließende Zuschneiden nach dem Walzen lokale plastische Verformungen entstehen. Die folgende Begradigung dieser Unebenheiten durch den Richtvorgang spielt daher eine wichtige Rolle. Der aktuelle, bei der Firma Corts weitgehend manuell durchgeführte, Richtprozess ist dabei kaum reproduzierbar, da er sehr von der Erfahrung des ausführenden Mitarbeiters abhängt. Weiterhin ist der Arbeitsvorgang mit schwerer körperlicher Arbeit und einem hohen Unfallpotential verbunden. Man kann sich außerdem vorstellen, dass der manuelle Richtvorgang bei dieser Richtanlage die Größe der plattenförmigen Bauteile beschränkt. In ist die CAD-Zeichnung der Richtanlage mit dem Richtkoordinatensystem zu sehen. Eine Teilautomatisierung des Richtvorgangs ermöglicht die Einhaltung der zulässigen Formabweichungen der Bleche unabhängig von den „handwerklichen“ Fähigkeiten und der „Tagesform“ des Mitarbeiters und reduziert den Anteil der körperlichen Arbeit. Eine Sortimentsvergrößerung, mit der Möglichkeit größere Platten zu verarbeiten, ist auch denkbar. Bild 4.3: Biegerichtmaschine mit Richtkoordinatensystem und TOPPlan-Messsystem Die vom BFI und der Firma Corts erarbeitete Lösung umfasst die Implementierung zweier Regelkreise. Eine Implementierung neuer Basisregelkreise für die automatische Ansteuerung der Biegerichtmaschine fällt in die Zuständigkeit von Corts. Das BFI beschäftigt sich mit der Adaption einer automatisierten Richtstrategie, dem Technologieregelkreis. Ein TopPlan-Messsystem, dargestellt in Bild 4.3, übergibt dem Technologieregelkreis am Anfang jedes Richtvorgangs die Topographiedaten der aktuellen Platte. Auf Grundlage dieser Daten, wird die optimale Richtstrategie gewählt. 19 Oktober 2012
Automatisierung Umform- und Veredelungsanlagen In Bild 4.4 sind die von TopPlan erfassten Topographiedaten in Falschfarbendarstellung einer Platte zu sehen. Diese wird virtuell vom restlichen Hintergrund separiert und im Koordinatensystem des Richttisches dargestellt. Die Aufnahme im linken Teilbild zeigt die Platte vor dem ersten Stempelvorgang. Auf dem rechten Teilbild ist dieselbe Platte nach 31 Stempelvorgängen zu sehen. Dabei werden negative (blau) oder positive (rot) Abweichungen von der TopPlan Referenzebene einfach sichtbar. Der Richtvorgang sollte also erst beendet werden, wenn die Gesamtabweichungen der Platte im grünen oder leicht gelb bis türkisen Bereich liegt, um die vorgegebenen Toleranzgrenzen einzuhalten. Die Nummern im Zusammenspiel mit den Kreisen, die auf der Platte sichtbar sind, symbolisieren die Positionen der noch zu tätigen (rot) und schon getätigten (grün) Stempelvorgänge. Bild 4.4: Topographiedaten einer Platte nach dem ersten (links) und nach dem letzten (rechts) Richtvorgang Ein manueller Eingriff bzw. Richtprozess ist trotzdem möglich. Dieser erfolgt weiterhin bei sehr stark verformten Platten. Dabei unterstützt eine LabView-Oberfläche den Mitarbeiter visuell. Sie zeigt die aktuelle Stempelposition, sowie die momentane Plattentopographie an. 20 Oktober 2012
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