Mit dem Biegeroboter Twister² gebogenes Musterteil.
Foto: Wafios

Rohrbiegen

Wafios: Der Biegeroboter

Im Twister² übernimmt der Roboter Handling- und Biegeaufgaben. Gezeigt wird das System auf der Wafios-Hausausstellung 2019 in Wuppertal.

rEin Jahr nach der Premiere auf der Tube 2018 ist aus dem Twister² ein umfassendes Baukastensystem geworden, das Wafios auf seiner 12. Hausausstellung vom 8.5 bis 10.5.2019 in Wuppertal präsentiert. Das Besondere an Twister² ist die vollständige Integration des Roboters. Mit dem Wafios-Programmiersystem WPS 3.2 Easy Way werden die Umformeinheit und der Roboter über eine gemeinsame Bedienoberfläche gesteuert. Damit wird ein Zusammenspiel von Biege- und Handlingaufgaben möglich, um dreidimensionale Geometrien mit hoher Prozesssicherheit bei einfacher Bedienung flexibel und effizient herstellen zu können. Auf diesem Konzept basiert die in Wuppertal gezeigte Zellenlösung zur Produktion von Hydraulikleitungen mit Bauteilezuführung, Endenumformmaschine und Twister².

Konventionelle Biegetechnik versus Roboterbiegetechnik

Bei konventionellen Einkopf-Rohrbiegemaschinen positioniert die Vorschubeinheit das Bauteil auf einer linearen Achse entlang der Rohrrichtung im Biegekopf. Durch die lineare Führung ergeben sich zwangsläufig geringere Freiheitsgrade im Vergleich zur Positionierung des Bauteils durch einen 6-Achs-Roboter wie beim Twister². Denn hier übernimmt der Roboter neben Zuführungs- und Handlingaufgaben auch den Vorschub während des Biegevorgangs. Daraus resultieren im täglichen Betrieb neue Freiräume bei der Teileherstellung.

Standardisiertes Baukastensystem für flexible Konfiguration

Das Gesamtsystem Twister² verfügt jetzt über einen standardisierten Baukasten und wird damit flexibel konfigurierbar. Für das Handling des Rohres stehen dem Roboter unterschiedliche Greifsysteme zur Verfügung. Die „Wafios Drehzange“ mit ± 190° Drehwinkel eignet sich für das Biegen von Bauteilen in einer Aufspannung, insbesondere bei Geometrien mit langen Spanngeraden wie bei Klimaleitungen mit flexiblen Elementen aus Gummischläuchen. Der hydropneumatische Greifer verfügt nur über einen begrenzten Drehwinkel und kommt bevorzugt bei Biegeteilen mit kurzen Spanngeraden zum Einsatz. Dies gilt ebenso für den pneumatischen Greifer, der im Vergleich zum hydropneumatischen Greifer über weniger Spannkraft verfügt.

Biegeköpfe sind für verschiedene Arbeitsbereiche verfügbar, diese reichen von 12,7 mm x 1 mm bis 20 mm x 2 mm (Rohrdurchmesser x Wanddicke). Ebenso gibt es Biegeköpfe, die ein Einrichtungsbiegen oder ein vollständiges Rechts- und Linksbiegen in einem Zyklus erlauben.

Die Lösungen für Rohrmagazine reichen teilebedingt von 1-lagigen Magazinen für Rohre mit symmetrischen Anbauteilen, getakteten Rohrmagazinen für Rohre mit flexiblen Elementen oder asymmetrischen Anbauteilen über Plattenbunker für glatte Rohre zum Beispiel bei Umformzellen bis hin zu projektspezifischen Sondermagazinen.

Steuerung für modulare Systeme

Der Steuerung kommt durch die Vollintegration des Roboters im Hinblick auf die Modularität eine besondere Funktion zu. Der Programmeditor deckt dabei softwareseitig alle Module ab. Standardisierte Module lassen sich flexibel zu integrierten Zellen konfigurieren, beispielsweise bei der Integration unterschiedlicher Magazine. Prozessabläufe der Anlagenkomponenten können mit der Bauteilgeometrie verknüpft werden.

Die Bearbeitungsabfolge wird für das Gesamtsystem im Programmablauf festgelegt. Dies schafft Variationsmöglichkeiten bei Zellenlösungen mit standardisierten Modulen, ebenso bei der Einbindung unterschiedlichster Prozessschritte – egal ob Endenumformen, Wickeln oder Schweißen.

Bedient wird Twister² wie eine klassische Wafios-Rohrbiegemaschine. Der Ablauf ist identisch und beginnt mit dem Einlesen beziehungsweise Eingeben der Biegeparameter, anschließend wird das Biegeprogramm unter Berücksichtigung von Technologie- und Werkzeugdaten automatisch berechnet. Zur Kollisionsprüfung dient eine Biegeablaufsimulation.

Dabei unterstützt die Funktion iQtube+ den Einrichter bei der Kollisionsvermeidung. Stellt iQtube+ eine Kollision fest, ermittelt es automatisch Alternativen. Auf Basis dieser Lösungen ist gegebenenfalls eine Optimierung der Öffnungswege von Spannbacken und Gegenhaltern durchführbar, um die Nebenzeiten zu minimieren. Das System zeigt die für jede Lösungsvariante erreichbare Stückleistung an.

Im Betrieb übernimmt der Roboter die Achsen für Vorschub, horizontale Bewegung und vertikale Bewegung sowie den Wechsel der Bearbeitungsrichtung. Die Programmierung erfolgt über das Handbediengerät und erfordert keine Programmierkenntnisse.

Die Zusammenführung aus Robotersteuerung und Biegeprogramm ist revolutionär für Roboter-biegeanlagen. Durch diese Verknüpfung fährt die Drehzange während des Biegens die Bogenabwicklungslänge als Weg der Vorschub-Achse mit. Die Roboter und Werkzeugbewegungen werden berechnet und laufen zeitgleich ab, die Interpolation der Achsen erfolgt automatisiert.

Dank Achseninterpolation entfällt das Öffnen und Schließen der Rohrzange während des Biegevorgangs. Vorteile sind höhere Werkzeugflexibilität sowie verbesserte Zykluszeit und Maßgenauigkeit. Im Vergleich zu konventionellen Rohrbiegemaschinen ist diese Lösung günstiger. Wird für eine klassische Bremsleitungsanlage üblicherweise ein Magazin für die Zuführung, eine Biegemaschine und ein Handling-Roboter benötigt, kommt Twister² mit Roboter und Magazin aus.

Rohrbiegen

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Tube 2018: Roboter in der Rohrbearbeitung

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