LVD Blechbearbeitung

LVD Blechbearbeiters 

OMAN-B,
EIN LVD SOFTWAREPRODUKT
1. Standortbestimmung
Die Erhöhung der Produktivität wurde von LVD in den letzten Jahren ernsthaft in Angriff genommen. Neben der Verbesserung der Dynamik der Maschinen kommen die Anstrengungen zur
Herabsetzung der Programmierzeiten.
Zu diesem Zweck wurden Softwareprodukte mit dem Markennamen
CADMAN entwickelt.
CADMAN-B (B = engl. bending = abkanten) ist eines dieser Produkte, bestimmt zur Programmierung von Abkantpressen.
Die wichtigsten Merkmale von CADMAN-B lassen sich wie folgt zusammenfassen:
- Vorbereitung von NC-Programmen
für eine oder mehrere Maschinen
- Ablage einer großen Anzahl von NC-Programmen auf einem verlässlichen
Medium (Festplatte)
- Verteilung der NC-Programme über
eine DNC-Verbindung (Direct Numerical Control)
- Produktionskontrolle für verschiedene Abkantpressen
CADMAN-B wird gewöhnlich auf einem Rechner in der Arbeitsvorbereitung eingesetzt. Damit ist man unabhängig von der Produktionsmaschine:
Die Maschine produziert während der
Programmierung, und wird nur
durch das Laden eines neuen NC-Programmes für höchstens eine halbe
Minute unterbrochen.
2. Produktbeschreibung
Im folgenden Abschnitt werden die
Hilfsmittel, die CADMAN-B bei der
Vorbereitung der NC-Programme bietet, beschrieben.
2.1. AUTOMATISCHES
PROGRAMMIEREN
2.1.1. Was bedeutet automatisches Programmieren?
Mit CADMAN-B kann, genauso wie bei einer Steuerung an der Maschine, das NC-Programm manuell erstellt werden. Der Verwender beschreibt jeden Schritt (Sequenz) des Produktionsablaufes. Bei mehrachsigen Abkantpressen muss vor jeder Sequenz die Positionierung der verschiedenen Achsen bestimmt werden. Dabei müssen auch die verschiedenen Hilfsfunktionen eingestellt werden.
Es ist ziemlich umständlich, um auf diese Weise ein gutes und effizientes Programm zu erhalten.
CADMAN-B hilft, diese Arbeit im großen Maße zu automatisieren: Der Verwender teilt dem System die Form des Werkstückes mit  CADMAN-B erledigt den Rest.
Konkret bedeutet dies:
- Bestimmung der optimalen Biegefolge zur Herstellung des Werkstückes
- Simulation der berechneten Biegefolge auf dem Farbbildschirm.
- Berechnung aller Parameter für das
NC-Programm.
2.1.2. Bestimmung der
Biegefolge
Zur automatischen Bestimmung einer optimalen Biegefolge werden an das System hohe Anforderungen gestellt. Es muss zuerst einmal geprüft werden, ob das Werkstück während der Bearbeitung nicht mit der Maschine oder den Werkzeugen kollidiert. Die vollständige Geometrie der Produktionsumgebung muss also in allen Einzelheiten bekannt sein.
Die Produktionsumgebung besteht aus:
- der Geometrie der Maschine
- der Geometrie der Unterwerkzeuge
- der Geometrie der Oberwerkzeuge.
Mit CADMAN-B kann man eine Bibliothek dieser drei Sorten von Geometrien anlegen. Ober- und Unterwerkzeuge sind einfach zu definieren. Man braucht dazu lediglich ein Parametermodell mit symbolischen Maßen (L1, L2,...vgl. Fig. 1 und 2), für die dann die
numerischen Maße eingesetzt werden. Das gezeigte Werkzeug ist immer eine maßstabsgerechte Wiedergabe des vorhandenen Werkzeuges.
Die Maschinengeometrie zu definieren ist schon etwas komplizierter, muss man doch die Geometrie in ihren 3 Dimensionen wiedergeben. Diese Geometrie wird vorher eingegeben, und kann auf interaktive Weise vom Verwender
geändert werden (z. B. neue Blechauflagen oder andere Anschlagfinger kommen dazu).
Diese Funktionen von CADMAN-B erlauben die Wiedergabe der kompletten geometrischen Produktionsumgebung.

Produktneuheiten
funktionen kennen. Diese Maschinenfunktionen können auf bestimmte Werte begrenzt werden (Softwarebegrenzung): z.B. Preßdruckbegrenzung für ein bestimmtes Werkzeug.
Mit Hilfe der Geometrie der Produktionsumgebung und der zur Verfügung stehenden Maschinenfunktionen kann
CADMAN-B nun die optimale Biegefolge für ein bestimmtes Werkstück festlegen. Bleibt noch die Antwort auf die Frage "Was ist optimal?". Optimal ist jedenfalls ein relativer Begriff und
abhängig von Faktoren wie:
- Abmessungen des Werkstückes
- Genauigkeit des Werkstückes bzw. Toleranzen auf bestimmte Maße
- Produktionszeiten (hauptsächlich von der Anzahl und Art der Manipulationen abhängig)
- bestimmte betriebsinterne Produktionsnormen.
CADMAN-B gibt daher dem Verwender verschiedene Eingriffsmöglichkeiten zur Bestimmung seiner "optimalen
Biegefolge". So kann der Verwender:
- die verschiedenen Toleranzen festlegen,
- den relativen Schwierigkeitsgrad der
einzelnen Manipulationen bewerten,
- die relative Bedeutung der Art und
Weise des Anschlagens des Werkstücks einbringen,
Der Verwender kann eine von
CADMAN-B vorgeschlagene Biegefolge beliebig durch manuelle Eingabe
ändern. Er kann aber auch einen Teil
der Biegefolge selbst festlegen und
den Rest durch CADMAN-B berechnen lassen. Diese Alternative ist z.B.
dann von Vorteil, wenn eine bestimmte Kantung aus irgendeinem Grund als erste Kantung vorgenommen werden muss.

2.1, 3 Simulation der Biegefolge
Der Verwender kann die (automatisch oder manuell) festgelegte optimale Biegefolge am Farbbildschirm simulieren. Wichtig ist, dass der Verwender stets alle Einzelheiten der eingegebenen Produktgeometrie vor Augen hat. Er kann somit sehr genau feststellen, wie nahe das Werkstück bei einer bestimmten Kantung an das Werkzeug herankommt, und das Bedienungspersonal auf die möglichen Gefahren hinweisen. Abb. 3 zeigt eine solche Simulation.
2.1.4 Generieren eines NC-Programms
Steht die Biegefolge fest, kann CADMAN-B das NC-Programm generieren. Dieses NC-Programm steuert die Maschine und den kollisionsfreien Arbeitsablauf. Das generierte NC-Programm berücksichtigt unter anderem folgende Punkte:
1. Sogenannte "falsche" Sequenzen, um zu vermeiden, dass die Achsen in Bewegung bestimmte Maschinenteile berühren. Unter falscher Sequenz versteht man einen Programmschritt mit Achsenpositionierung, aber ohne Werkstückbearbeitung. Somit zwingt die falsche Sequenz die Maschinenachsen, unter Umgehung eines Hindernisses, in eine bestimmte Richtung.
2. Einschalten von Wartezeiten bei einer Vorwärtsbewegung des Hinteranschlages. Die Wartezeit bietet Sicherheit. Der Bediener kann das Werkstück ohne Gefahr herausnehmen. Man denke nur an die Folgen eines durch den schnellen Hinteranschlag (400 mm/s) getroffenen und beschleunigten Werkstücks!
3. Einschalten von falschen Sequenzen mit einer Wartezeit. Der Bediener kann nun das Werkstück ohne Mühe in die Maschine einführen. Oft ist nämlich ein Einbringen unmöglich, wenn der Hinteranschlag bereits positioniert ist. Hier hilft die falsche Sequenz mit Wartezeit (vgl. Abb. 2a, 2b).
2.2 DATENBANK FÜR WINKELKORREKTUREN
Beim Abkanten eines neuen Werkstücks muss der Winkel meist korrigiert werden, denn die Eintauchtiefe kann nicht für alle Produktionssituationen ein für allemal berechnet werden. Die Gründe hierfür liegen in einer falschen Kalibrierung der Maschine und in der Vielfalt der Biegeeigenschaften der verschiedenartigen Werkstoffe.
Die Winkelkorrektur wird sehr einfach vorgenommen: Man gibt der Steuerung den tatsächlich gemessenen Winkel ein. Anhand dieses gemessenen Winkels berechnet nun die Steuerung die entsprechende Eintauchtiefe. Der korrigierte Winkel ist nun leicht wiederholbar.
Die DNC-Verbindung zwischen Maschine und Computer funktioniert bidirektional, d.h. alle an der numerischen Steuerung korrigierten Programme können an den Computer zurückgeschickt werden. Sie bringen die Datenbank auf den neuesten Stand und werden dann archiviert.
2.3 UMSETZUNG VON NC-PROGRAMMEN
CADMAN-B erlaubt eine flexible Produktion. Programme für Maschine A können schnell in Programme für Maschine B (die über mehr oder weniger Achsen oder Hilfsfunktionen verfügt) umgesetzt werden. Kann das normalerweise für Maschine A bestimmte Werkstück aus welchen Gründen auch immer, nicht gefertigt werden, ist eine Umleitung der Produktion auf Maschine B ohne weiteres möglich.
Neben seinen technischen Qualitäten bietet CADMAN-B somit auch produktionsorganisatorische Funktionen.
Produktneuheiten
3. DNC-Verbindung
Die Hardware der DNC-Verbindung besteht aus einer seriellen, asynchronen RS-232 Leitung. Aus Sicherheitsgründen wird das klassische RS-232 Signal in ein 20mA "current loop" Signal umgewandelt. Diese Umwandlung sorgt auch dafür, dass die Verbindung mit der Maschine optisch völlig vom Computer getrennt wird. Die DNC-Verbindung ist softwaremäßig flexibel aufgebaut.
Die NC-Programme können an der Maschine abgefragt, dort verarbeitet und gegebenenfalls wieder korrigiert an den Computer zurückgeschickt werden. Der Maschinenbediener braucht keine telefonische Anfrage vorzunehmen, um die CADMAN-B Software in der einen oder anderen Kommunikationsbetriebsart einzusetzen. CADMAN-B beinhaltet alle Aspekte eines modernen Mehrprozessbetriebssystems (multi-tasking system). Dadurch ist die Kommunikation mit der Maschine möglich, während CADMAN-B zur Vorbereitung von neuen NC-Programmen verwendet wird. Dies geschieht, ohne irgendeine Behinderung, in der Tat gleichzeitig.
4. Computerapparatur
CADMAN-B wurde auf Hewlett Packard-Hardware entwickelt. CADMAN-B kann auf jedem System der 9000-Familie mit graphischem Bildschirm und HP-UX-Betriebssystem verwendet werden. (HP-UX ist die UNIX-Version von Hewlett Packard.) CADMAN-B kann aber auch an andere Maschinen und gängige PCs angepasst werden.
In der CADMAN-Softwarefamilie bietet LVD auch andere Entwicklungen: CADMAN-S für die Schnittplanoptimierung, CADMAN-D für Ziehabläufe und CADMAN-P für Stanzoperationen.
Erfolge beim Kunden
Die eingefahrenen Methoden der traditionellen Blechbearbeiter kamen durch die beschleunigte Entwicklung und Verwendung von Verbundwerkstoffen in Bedrängnis. Der neue Werkstoff hatte gegenüber dem Blech zweifelsohne Vorzüge aufzuweisen: Er war korrosionsbeständig und leichter. Kostenvorteile, Aussehen und Qualität müssten überwiegen, um den Einbruch in die Blechbearbeitung zu erreichen. Dem Produktionswerkzeug würde bei dieser Zielsetzung eine Schlüsselstellung zukommen.
Die Pressenhersteller waren aufgerufen, neue Maschinen, geeignet für Großserien, zu schaffen. Unter den ersten Pressenherstellern, die sich in dieser Richtung engagierten, war auch die französische LVD-Tochtergesellschaft SPIERTZ PRESSES S.A. in Straßburg.
Nach einer ersten internen Untersuchungsphase konsultierte A.O.P. 1981 SPIERTZ: Zwei hydraulische Pressen von 800 Tonnen Presskraft sollten für die weitere Forschung und die praktischen Versuche von Warmumformen von Verbundstoff

en entwickelt werden. Eine wichtige Auflage war, dieselben Pressen später auch zur Produktion von Großserien verwenden zu können.
A.O.P. wollte also aufwendige Ziehteile und komplizierte Einspritzwerkstücke durch faserverstärkte Verbundstoffe mit besseren mechanischen Eigenschaften ersetzen. Diese neue Zusammenarbeit zwischen A.O.P. und SPIERTZ führte bald zur Verwirklichung einer technisch hochstehenden Presse, die auch eine wirtschaftliche Produktion erlaubte.
HYDRAULISCHE PRESS...
Das Streben nach Automation und Flexibilität fand in den letzten Jahren auch bei den hydraulischen Pressen seinen Niederschlag. Die hydraulische Presse ist vielfach der zentrale Bestandteil eines Fertigungsbereiches und konsequenterweise der Angriffspunkt von Rationalisierungsbestrebungen, die sowohl auf die Presse selbst, als auch auf ihr Umfeld zielen.
Die hydraulische Presse bleibt zwar immer noch eine "Presse", bietet aber gegenüber den mechanischen Pressen den Vorteil der Vielseitigkeit: Die Hydraulik stellt den gewünschten Pressdruck in jedem Hubstand für Stössel, Ziehkissen und Auswerfer zur Verfügung, und erlaubt auch noch die Einstellung aller Geschwindigkeiten.
Die Nachteile von hydraulischen Pressen voriger Generationen sind aus dem Weg geschafft - langsame Arbeitsweise, hoher Lärmpegel und Ölverlust gehören endgültig der Vergangenheit an.
Die hydraulische Presse von heute arbeitet mit modular aufgebauter Blockhydraulik, ist CNC-gesteuert und hoch automatisiert.
Tendenzen
Ing. F. Dejonghe
Das hydraulische System besteht aus verschiedenen Modulen. Jedes Modul arbeitet auf Basis eines 2-2-Wegeventils in Kombination mit verschiedenen Standardelementen für die verschiedenen Funktionen. Mit diesen Modulen kann ein betriebssicheres, schnell reagierendes und schockfreies System aufgebaut werden. Die Module werden direkt am - im Ölbehälter untergebrachten - Hauptblock montiert. Man erreicht damit eine sehr kompakte Einheit.
Die Anzahl der Leitungen und Anschlüsse und somit die Gefahr