Prozesskette zur Fertigung von Bauteilen durch Laserschneiden und Abkanten

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1 Prozesskette zur Fertigung von Bauteilen durch Laserschneiden und Abkanten Michael W. Kuipers KUIPERS CNC-Blechtechnik GmbH & Co. KG Essener Strasse Meppen

2 KUIPERS CNC-Blechtechnik GmbH & Co. KG Geschäftsfelder: Laserschneiden, Stanzen Abkanten, Rundwalzen Zerspanung Schweißen Oberflächenbearbeitung Baugruppenfertigung Mitarbeiter: 270 Fertigungsfläche: m² Durchsatz: Tonnen p.a. 2

3 Agenda 1. Prozesskette Blech 2. Laserschneiden 3. Abkanten 4. Zusammenfassung 3

4 1. Prozesskette Blech Konstruktion Programmierung Laserschneiden Umformen Abkanten Weitere Prozesse 4

5 2. Laserschneiden Laserschneiden Abkanten 5

6 2. Laserschneiden Hauptprozesse Verschachtelung Materialbereitstellung Schneiden der Verschachtelung Verpacken der Bauteile und Transport 6

7 2. Laserschneiden Verschachtelung - der Spagat zwischen Durchlaufzeit und Tafelausnutzung Individuelle Verschachtelung Unterschiedliche Anzahl von Artikeln pro Schachtelung Verschiedene Kunden auf einer Schachtelung möglich Sowohl Fertigartikel als auch Artikel zur internen Weiterverarbeitung 7

8 2. Laserschneiden Materialbereitstellung Materialanforderung durch Maschinenbediener nach Materialcodes im PPS-Auftrag Automatische Materialbereitstellung durch Hochregallager Automatische Ausgabe nach FiFo- Prinzip. Elektronische Hinterlegung von Prüfzeugnissen 8

9 2. Laserschneiden Schneiden der Verschachtelung Auswahl der geeigneten Laseranlage / Strahlquelle - Blechstärke - Materialart - Schmelzschneiden oder Brennschneiden Bildquelle: TRUMPF Werkzeugmaschinen 9

10 2. Laserschneiden Materialspektrum - Vergleich von CO 2 - und Festkörperlaseranlagen CO 2 -Laser 6kW fiber 5kW BrightLine fiber 5kW Hohe Flexibilität und sehr hohe Schnittkantenqualität bei Standardmaterialien Höhere Materialvielfalt (Kupfer und Messing). Reduzierte Schnittkantenqualität. Harter Grat im Schmelzschnitt. Höchste Flexibilität, hohe Schnittkantenqualität. Harter Grat im Schmelzschnitt. Erhöhte Bearbeitungszeit im Dickblech. 10

11 2. Laserschneiden Schnittkantenqualität Baustahl t=25mm CrNi Baustahl t=25mm CrNi CO2-Laser: Hohe Schnittkantenqualität Beschleunigte Durchlaufzeit BrightLine fiber: Gesteigerte Schnittkantenqualität Reduzierte Durchlaufzeit 11

12 2. Laserschneiden Nebenprozesse Walzrichten: Richten deformierter Bauteile (thermischer Einfluss durch das Laserschneiden) Hohe Planebenheit bei automatisiertem Biegen und Schweißen erforderlich Kantenverrundung: Verletzungsprävention Bessere Haftung bei Oberflächenbeschichtung 12

13 2. Laserschneiden Verpacken der Bauteile und Transport Standardwarenträger oder kundenspezifische Warenträger Unterscheidung zwischen Fertigartikeln und Artikeln für die interne Weiterverarbeitung Bauteile werden mittels Barcode auf den Begleitpapieren eindeutig gekennzeichnet. 13

14 3. Abkanten Laserschneiden Abkanten 14

15 3. Abkanten Hauptprozesse Programmierung Werkzeugeinrüstung Abkanten Verpacken der Bauteile und Transport 15

16 3. Abkanten Programmierung Auswahl der Maschine - Presskraft, Anschlagsystem, Bauteildimension, Stückzahl Erstellung des Rüstplans Erstellung der Biegereihenfolge 16

17 3. Abkanten Werkzeugeinrüstung Auswahl der Werkzeuge gemäß Rüstplan Teils Einrüstung mehrerer Werkzeugstationen Automatisiertes Rüsten bei geringen Stückzahlen oder Einzelteilen 17 Forum Produktion Nordwest 2015

18 3. Abkanten Auswahl des benötigten Abkantprogramms Einfahren der Bauteile bei hoher Anzahl von Biegungen Einsatz von Biegerobotern bei Serien Automatischer Werkzeugwechsel bei Kleinserien und Einzelteilen 18 Forum Produktion Nordwest 2015

19 3. Abkanten Verpacken der Bauteile und Transport Standardwarenträger oder kundenspezifische Warenträger Unterscheidung zwischen Fertigartikeln und Artikeln für die interne Weiterverarbeitung Bauteile werden mittels Barcode auf den Begleitpapieren eindeutig gekennzeichnet Forum Produktion Nordwest 2015

20 6. Zusammenfassung In den letzten Jahren hat die Lasertechnik gravierende Verbesserungen durchlebt. Die Leistungsfähigkeit der Strahlquellen konnte kontinuierlich gesteigert werden. Die Schnittgeschwindigkeit ist als Maßstab jedoch nicht ausreichend geeignet. Die tatsächliche Effizienz wird maßgebend von den vor- und nachgelagerten Prozessen, wie z.b. der Vereinzelung unterschiedlicher Bauteile sowie der Logistik beeinflusst. Gerade die hohe Vielfalt unterschiedlicher Bauteile innerhalb einer Verschachtelung stellt eine Herausforderung an Autmatisierungskomponenten dar. Hier besteht weiterhin Handlungsbedarf. Beim Abkanten steht die Effizienz des Rüstens im Vordergrund. Gerade bei geringen Stückzahlen helfen automatisierte Werkzeugwechselsysteme, da hier ein manueller Rüstprozess den Großteil der Fertigungszeit ausmacht und den Werker bindet. Bei Großserien steht die Wiederholgenaugkeit im Vordergrund, weshalb hier vornehmlich Roboter zum Einsatz kommen. 20

21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. KUIPERS CNC-Blechtechnik GmbH & Co. KG 21