Was braucht ein Hersteller, um eine Roboter-Abkantpresse zu betreiben?

Jun 07, 2023

(Von links) Adam Hickey, Vizepräsident; Sean Gaither, Leiter der Biegeautomatisierung; Nick Peters, Vizepräsident; und Dave Andre, Leiter von Hickey Metal Fabrication, stehen vor der neuen TruBend Cell 5000 des Unternehmens.

Der TV-Werbespot-Superstar und Gadget-Erfinder Ron Popeil verwendete einmal den Satz „Stell es ein und vergiss es!“ um Tausende von Ronco Showtime Rotisserie-/Grillgeräten zu verkaufen. Für Arbeitsplattengeräte mag das funktionieren, für Roboter-Biegezellen ist das aber etwas zu einfach. Metallverarbeiter müssen einige Zeit investieren, damit die Biegeautomatisierung für sie effizient funktioniert.

Seit der Installation einer TRUMPF TruBend 5230 Abkantpresse mit einem BendMaster 150 Roboter im Jahr 2021 hat Hickey Metal Fabrication einiges über automatisiertes Biegen gelernt. Die Ergebnisse gefallen ihm so sehr, dass er auch eine Abkantpresse TruBend 5170 mit einem BendMaster 60-Roboter installiert. Die zweite Bremse wird am anderen Ende von Gebäude 7 angebracht, einer neuen Anlage auf dem Firmencampus in Salem, Ohio. Die Abkantpresse 5230 befindet sich am anderen Ende des Gebäudes.

Doch das war kein Erfolg über Nacht. Das Unternehmen hat mehr als ein Jahr damit verbracht, herauszufinden, welche Teile für die Zelle am sinnvollsten sind, welche Mitarbeiter die besten Kandidaten für die Arbeit mit der Zelle sein könnten und wie sichergestellt werden kann, dass die Zelle reibungslos mit dem Rest der nachgelagerten Abteilungen des Unternehmens zusammenarbeitet Herstellungsprozesse.

„Aus menschlicher Sicht kann dies eine Herausforderung sein“, sagte Adam Hickey, Vizepräsident des Unternehmens. „Es ist ein fast sechsmonatiger Prozess, jemanden für die Leitung dieser Zelle vorzubereiten.“ Im Vergleich dazu schlug er vor, dass die Schulung neuer Mitarbeiter in der Bedienung einer modernen Faserlaserschneidmaschine nur ein paar Wochen dauert. Das gibt Ihnen eine Vorstellung davon, wie entmutigend der Betrieb einer großen Roboter-Abkantpresse sein kann.

Hickey Metal wandte sich an die automatisierte Biegezelle, weil es 10 bis 15 schwere Teile identifizierte, die perfekt für eine Roboter-Abkantpresse geeignet wären. Die Handhabung dieser Teile erforderte normalerweise zwei Personen, war jedoch nicht schwer genug, um den ganzen Tag über einen Kran zu benötigen. (Wenn ein Kran benötigt wurde, verlangsamte er letztendlich nur die Produktion.)

„Je mehr wir uns diese Teile ansahen, desto mehr konnten wir sie auf mindestens 10 Teile eingrenzen, die bei der Berechnung der Zahlen für die Roboter-Abkantpresse am sinnvollsten waren. Wir könnten es genau damit füllen“, sagte Hickey.

Der Roboter kann Teile mit einem Gewicht von bis zu 240 Pfund aufnehmen. Hickey Metal hat die Zelle verwendet, um eine 45-Grad-Krümmung in ein 220-Pfund-Gewicht zu bringen. Werkstück, was in etwa so nah ist, wie die Werkstatt dieser maximalen Tragfähigkeit nahegekommen ist.

Aber auch etwas größere Teile könnten für menschliche Bremser eine ebenso große Herausforderung darstellen. Hickey erklärte, dass ein 115 Pfund schweres und 102 Zoll langes Stahlteil fünf Biegungen erforderte und während des Formprozesses zweimal umgedreht und gedreht werden musste. Hickey Metal Fab formte 130 dieser Teile pro Woche; Jetzt kümmert sich der Roboter darum.

„Sicherheit ist bei weitem der Hauptgrund für die Installation“, sagte Hickey, „aber es hat uns auch bei der Produktivität geholfen.“ Wir gingen zum Beispiel davon aus, dass zwei unserer besten Leute 40 oder 50 davon [115 Pfund] herstellen ließen. Teil] in einer Schicht, und jetzt haben wir den Roboter, der 130 in einer Schicht produziert.“

Hickey Metal ist ein großer Befürworter redundanter Prozesse und nachdem es die Auswirkungen der Roboter-Abkantpresse gesehen hatte, beschloss es, eine weitere auf der anderen Seite von Gebäude 7 zu planen. (Um mehr über den Gesamtansatz von Hickey Metal Fabrication bei der Metallverarbeitung zu erfahren, Schauen Sie sich „Die Kraft eines Familienunternehmens“ an.) Diese Zelle wäre jedoch für leichtere Teile als die ursprüngliche Biegezelle vorgesehen.

Die TRUMPF Abkantpresse TruBend 5230 mit einem BendMaster 150 Roboter ist seit fast zwei Jahren bei Hickey Metal Fabrication in Salem, Ohio, im Einsatz. Laut Unternehmensvertretern dauert die Schulung der Bediener für den sicheren und effizienten Betrieb der Zelle etwa sechs Monate.

Die neueste Biegezelle verfügt auch über Greifer für kleinere Teile, wie zum Beispiel Klammern. Auf diese Weise können mit der Bremse kleine, aber dringend benötigte Teile in Skelettschichten hergestellt werden.

„Wir konnten viele unserer großvolumigen und schwereren Teile von der manuellen Biegung befreien und Abkantpressenbedienern die Möglichkeit geben, mit Teilen zu arbeiten, die 5, 15 und 20 Pfund wiegen, anstatt 40-, 50 und 60 Pfund. Teile den ganzen Tag“, sagte Hickey. „Letztendlich denke ich, dass unsere Abkantpressenbediener durchweg wahrscheinlich viel zufriedener sind, weil sie nicht so viele schwere und überflüssige Teile biegen müssen.“

Die Lernkurve war jedoch nicht kurz. Hickey Metal hat beispielsweise herausgefunden, dass ein magnetischer Blechauffächer erforderlich ist, um sicherzustellen, dass der Roboter in der ursprünglichen Biegezelle nicht mehrere Bleche gleichzeitig aufnimmt.

Hier sind einige weitere wichtige Lektionen, die der Blechverarbeiter über den Betrieb einer automatisierten Biegezelle gelernt hat.

Auch hier ist die Vorstellung, dass jemand einfach hinter einem Computer sitzt, ein Teil so programmiert, dass es in der Zelle gebogen wird, und zusieht, wie mit wenig Eingriff ein Qualitätsteil hergestellt wird, einfach nicht wahr. Ein wertvoller Roboter-Abkantpressentechniker muss die Eigenschaften verschiedener Metalle kennen, verstehen, was Rückfederung ist, und erkennen, wie sich Entscheidungen, die in der Biegezelle getroffen werden, auf nachgelagerte Vorgänge auswirken.

„Man nimmt nie ein Programm vom Computer, legt es dort ab und drückt auf „Los“, und es läuft einfach“, sagte Hickey.

Als Beispiel verwies Hickey auf einen höherfesten, niedriglegierten Stahl wie etwa Güteklasse 100, dessen Nachbildung in einer virtuellen Umgebung für die Software eine Herausforderung darstellen kann.

Das ist natürlich nicht das Ende der Welt. Hickey sagte, dass die Software bei den meisten Biegearbeiten wirklich gute Arbeit leistet, wenn es darum geht, „nahe“ zu kommen, aber für einige dieser anspruchsvolleren Materialien muss sie wirklich angepasst werden. Aus diesem Grund muss sich der Bediener der Abkantpresse darüber im Klaren sein, dass der Auftrag möglicherweise angepasst werden muss, um die im Auftragsauftrag angegebene Form zu erhalten.

Da die Programmierung offline erfolgt, hat Hickey Metal einen Fertigungsingenieur, der mit der Erstellung der Programme beauftragt ist, gebeten, mit dem Roboterzellentechniker zusammenzuarbeiten, um sicherzustellen, dass die Aufgaben optimiert werden, um qualitativ hochwertige Teile auf effiziente Weise herzustellen. Die beiden arbeiten grundsätzlich Seite an Seite, um sicherzustellen, dass die richtigen Änderungen am Job vorgenommen werden. Der Ingenieur erhält eine Lektion aus erster Hand über die Realitäten in der Werkstatt beim Biegen von Metall, und der Techniker weiß, dass der Ingenieur die erforderlichen Änderungen vornimmt, um erfolgreiche Biegeprogramme zu entwickeln.

Der Bediener, der Vollgas geben und sich darauf konzentrieren kann, Hunderte gleicher Teile zu formen, ist bei Hickey Metal immer zu Hause, aber diese Person ist möglicherweise nicht die beste Wahl für die Biegeautomatisierung.

Laut Hickey erfordert die Arbeit mit der Biegezelle eine hohe Detailorientierung. Ein kleines Versehen kann zu einem sehr teuren Fehler führen.

Der typische Werkzeugaufbau in einer Abkantpresse ist ziemlich einfach. Die Steuerung einer neueren Bremse teilt dem Bediener mit, welche Werkzeuge er für die Arbeit verwenden und wo er sie platzieren muss. Da es sich um einen manuellen Vorgang handelt, kann der Bediener das Teil manövrieren, um mögliche Kollisionen mit Werkzeugen oder der Abkantpresse zu vermeiden. Der Bediener bietet die sofortige Möglichkeit zur Anpassung.

Die Roboter-Abkantpresse wird nur das tun, wofür sie programmiert ist, daher muss die Werkzeugeinrichtung genau sein. Wenn ein Werkzeug 0,125 Zoll von der Stelle entfernt ist, an der es sein sollte, könnte der Roboter das Teil direkt in das Werkzeug manövrieren, wodurch möglicherweise das Teil, das Werkzeug, die Bremse und die Greifer beschädigt werden. Der Roboter kann das Teil nicht neu positionieren, um es an das verlegte Werkzeug anzupassen.

„Sie müssen etwas über die Automatisierung und die Geschwindigkeit des Prozesses lernen“, sagte Hickey. „Das erfordert, dass der Bediener jederzeit darüber nachdenkt, was vor sich geht. Das ist die Art von Person, die für diesen Job benötigt wird.“

Bei der Organisation von Teilen auf einer Palette geht es nicht nur darum, sie zu stapeln. Es geht darum, sie so darzustellen, dass sie für nachgelagerte Prozesse sinnvoll sind.

Hickey sagte, dass Sean Gaither, der Leiter der Biegeautomatisierung, möglicherweise an der Zelle vorbeigeht und bemerkt, dass die von der Roboter-Abkantpresse kommenden Teile für den Bediener der nachgeschalteten Roboter-Schweißzelle nicht so vorteilhaft platziert werden. Während die Formteile auf der Palette stabil und gut erreichbar liegen, muss der Bediener an der Schweißzelle sie drehen, damit sie richtig in die Schweißvorrichtung passen. Wenn der Techniker der Abkantpresse die geformten Teile anders auf der Palette platziert, muss sich der Bediener der nachgeschalteten Schweißzelle nicht mit den schweren Teilen herumschlagen, was Zeit spart und die Ergonomie verbessert.

„Wir glauben wirklich, dass man ein Teil während des gesamten Prozesses sehen muss. Darin legen wir großen Wert“, sagte Hickey. „Das hat uns wirklich weitergeholfen.“

Während Hickey Metal sich darauf vorbereitet, dass seine neueste Roboter-Biegezelle in Betrieb genommen wird, ist ein junger Mensch angetreten, um sich mit den Grundlagen vertraut zu machen. Obwohl er nicht über viel Erfahrung in der Metallverarbeitung verfügte, verbrachte er einen Teil seiner Zeit im Unternehmen damit, Teile auf einer Abkantpresse zu biegen. Gaither sagte, dass er sich die Grundlagen des Metallbiegens ziemlich schnell angeeignet habe und dass er gut dazu passt.

Aber auch hier wird er diese Zelle erst in einigen Monaten vollständig alleine betreiben. Den Überblick über die vielen Variablen zu behalten und die richtige Entscheidung zu treffen, um den Teilefluss aus der Zelle aufrechtzuerhalten, lässt sich am besten am Arbeitsplatz und im Laufe der Zeit unter der Aufsicht einer Person mit Erfahrung in der Biegeautomatisierung erlernen.

In der Zwischenzeit bringt Hickey Metal seine Biegeautomatisierung zum Laufen. Es ist nicht so benutzerfreundlich wie das Programmieren einer Roboterschweißzelle, aber andererseits macht das Unternehmen das schon seit einigen Jahrzehnten. Hickey Metal glaubt so sehr an das automatisierte Biegen, dass es plant, eine dritte automatisierte Biegezelle hinzuzufügen, eine speziell für 4- und 5-Fuß-Biege. Teile, die weniger als 40 Pfund wiegen, werden in naher Zukunft hergestellt.

„Ich glaube, dass es wirklich von Vorteil für uns ist, weil es sich gut für Wiederholungen und die zyklische Arbeit eignet“, sagte Nick Peters, Vizepräsident von Hickey Metal. „Wenn Sie jeden Monat Teile fertigen, können Sie diese Teile auf den Roboter legen und vom Roboter biegen lassen. Wenn man bei einem einzigen Auftrag nur 25 Teile hat, lohnt sich das noch nicht.“

Automatisiertes Biegen ist in der Welt der Metallverarbeitung noch etwas Neues. Besserung zeichnet sich ab. Engagierte und sachkundige Techniker könnten dabei helfen, einige Metallbauer vor anderen ans Ziel zu bringen.