Mit FUL Speed zur Wunschfeder

WAFIOS erweitert Federwindemaschinen-Programm nach oben. Pünktlich zur wire & Tube in Düsseldorf präsentierte die WAFIOS AG eine neue große Highend-Federwindemaschine, die FUL-166. Die Maschine kann Drähte bis 16 mm verarbeiten und bietet sowohl eine stabile, servicefreundliche Mechanik wie auch eine hochmoderne Steuerungstechnik. An Optionen ist kein Mangel, so dass sich die Maschine flexibel einsetzen lässt.

Abb. 1 Übersicht über die FUL-Federwindemaschinen von WAFIOS und die umformbaren Drahtdurchmesser

Abb. 2 Die FUL-166 Federwindemaschine ist das neue Highend-Modell von WAFIOS für Drahtdurchmesser von 6,1 bis 16 mm. Rechts die Steuerungszentrale bestehend aus dem Pultwagen mit PC und Programmiersystem WPS 3.2 EasyWay, 24“-Touchscreen und Handbediengerät.

Abb. 3 Die FUL-166 ist die erste Federwindemaschine von WAFIOS mit sechs Einzugswal-zenpaaren. Ganz rechts: Schnittvorrichtung und PTP-Windefinger.

Abb. 4 Das intuitive Programmiersystem WPS 3.2 EasyWay führt den Anwender mühelos zur Wunschfeder. Auch der große 24“ Multi-Touch-Screen trägt viel zu einer sicheren Bedienung bei.

Abb. 5 Oberfläche des optionalen iQcontrol-Systems, das zusammen mit dem Kamerasystem WVS (WAFIOS Vision System) die Federlängen während der Fertigung überwacht.

Die FUL-Typenreihe von WAFIOS steht für Federwindemaschinen auf Highend-Niveau. Die Maschinen sind auf maximale Produktivität und Qualität getrimmt, und dies in Verbindung mit einer hohen Nutzerfreundlichkeit. Dabei stehen die Typen, die auf 6 enden, wie die neue FUL-166, für die jüngste Entwicklungsstufe: Mechanik und Steuerungstechnik repräsentieren den aktuellen Stand. Bislang standen sieben Modelle zur Verfügung, die den Federdrahtbereich 0,12 bis 8 mm abdecken: FUL-16 bis FUL-86 (s. Abb. 1). Mit der nun hinzugekommenen FUL-166 für Drähte von 6,1 bis 16 mm erweitert WAFIOS das Spektrum deutlich nach oben. Die Features sind dabei weitgehend dieselben wie bei den kleineren Schwestermodellen.

Der Drahttransport aller Maschinen erfolgt über Einzugswalzen mit pneumatischer Spannung - einzig bei der FUL-16 legt der Bediener Hand an und spannt mit der Hilfe von Federpaketen. Je größer die Maschine bzw. der Drahtdurchmesser, desto mehr Einzugswalzen kommen zum Einsatz (FUL-16 bis FUL-46: 2 Paare, FUL-56 bis FUL-86: 4 Paare). Der pneumatische Anpressdruck kann am Bildschirm für jedes Walzenpaar eingestellt werden. Mit diesem Konzept sind Einzugsgeschwindigkeiten bis 220 m/min möglich. Der Verzicht auf hydraulische Systeme an dieser Stelle hat einen großen Vorteil: pneumatische Komponenten benötigen wesentlich weniger Wartung. Auch Schnitt und Windeeinrichtung wurden daher ohne Hydraulik konzipiert.

Die FUL-166 ist die erste WAFIOS-Federwindemaschine mit 6 Paaren Einzugswalzen. Die volle Zahl benötigt sie jedoch nur für Drähte ab 14 mm. Für dünnere Drähte bestückt der Einrichter die Maschine mit entsprechend weniger Walzen. "Was Anzahl und Auslegung der Einzugswalzen angeht, gibt es zwei Möglichkeiten", erklärt Andreas Sigg, Konstruktion bei WAFIOS. "Entweder weniger Paare mit großem Durchmesser, oder mehr mit kleinerem Durchmesser. Große Walzen sind schwer. Um das Handling möglichst einfach zu gestalten, haben wir uns für kleinere Walzendurchmesser und sechs Paare entschieden."

Neben der neuen FUL 166 bietet WAFIOS für die Herstellung von Tragfedern die Modelle FUL 175 (bis 17mm) , FUL 183 (bis 18mm) und - als bislang größte Tragfedermaschine bis 20 mm ölschluss-vergütetem Draht - die FUL 203 an.

Einfaches Handling
Die Einzugswalzen sind in zweifacher Weise auf ihrer Welle fixiert: formschlüssig mit drei Mitnehmerbolzen und kraftschlüssig durch eine vorgespannte Zentralmutter. Im Verschleißfall oder bei einem Wechsel der Federdrahtstärke ist der Ausbau ein Kinderspiel.

Den De-/Montageaufwand möglichst gering zu halten, ist ein Konstruktionsprinzip, das sich durch die gesamte Maschine zieht. Das gilt beispielsweise auch für die Schlupfkontrolle. Diese braucht nicht demontiert, sondern nur aus dem Arbeitsbereich gefahren zu werden. Der Grundgedanke liegt auf der Hand: Umrüstzeit minimieren, die Maschinenverfügbarkeit maximieren.

Das Maschinenschutzkonzept passt exakt dazu. Es bietet eine hohe Zugänglichkeit und gleichzeitig einen optimalen Bedienerschutz. Die Schutzhaube öffnet elektropneumatisch. Die untere Schutzabdeckung ist in drei Positionen einsetzbar: ganz links für den Zugang zur Winde- und Schnitteinrichtung, ganz rechts zu den Einzugswalzen und Schnitteinrichtung und mittig für den Produktionsbetrieb.

Zahlreiche Optionen
Die FUL-166 ist ein Kraftpaket - muss es sein, bei Drahtdicken bis 16 mm. Die Einzugskraft kann so weit erhöht werden, dass sich auch noch kleinste Wickelverhältnisse realisieren lassen. Wo hohe Kräfte wirken, ist Stabilität gefragt. Der gesamte modulare Maschinenaufbau mit Einzugs- und Windekörper ist daher mit dem Untersatz verbunden. Eine Traverse erhöht zusätzlich die Steifigkeit. Ferner wurden Form- und Schnittschieber besonders stabil ausgeführt. Der Dornkasten erhielt austauschbare Verschleißleisten, wodurch sich die Lebensdauer deutlich erhöht.

Die FUL-x6 Maschinen bieten standardmäßig acht CNC-Achsen, welche die Grundfunktionen, aber auch Optionen für Kundenwünsche abdecken: Einzug, Schnitt, Steigung senkrecht, Steigung parallel, Dornschlittenhöhenverstellung, Dornverschiebung und Form-/Windeeinrichtung (2 Achsen). Bei den meisten Baugrößen ist der Einbau weiterer Achsen möglich, etwa eine 4-Achsen-Windeeinrichtung (2 Achsen), eine Schenkeleinrichtung oder ein 3D-Former für anspruchsvolle Schenkelfedern, auch ein PTP-Windefinger (Pre Tension Positioning, 2 Achsen), um die Federsteigung zu variieren. Die FUL-166 ist allerdings nicht für Schenkelfedern vorgesehen, diese Option gibt es nur für die kleineren Modelle.

Um den Draht abzuschneiden bietet die FUL-166 den Geradschnitt, zusätzlich auch in der Variante Torsionsschnitt. Dieser ist noch bei engem Wickelverhältnis wm<4 möglich (mittl. Federdurchmesser/Drahtdurchmesser), setzt dann aber einen CrSi-Federstahl mit einer gewissen Sprödigkeit voraus. Mit den Zusatzfunktionen Anritzen, einem WAFIOS-Patent, ist der Torsionsschnitt auch mit wm>4 möglich. Beim Anritzen kommt ein mit Hartmetall bestückter, CNC-gesteuerter Dorn zum Einsatz. Torsionsschnitte hinterlassen gratarme, fast ebene Schnitte senkrecht zur Drahtachse - ein Vorteil für manche Anwendungen.

Highend-Niveau bieten die Maschinen auch bei der Qualitätskontrolle. Hierfür ist das WAFIOS Vision System WVS zuständig. Die hergestellten Federn werden mit Kamera und Gegenlicht bezüglich Länge und Durchmesser im Produktionsbetrieb vermessen und der Prozess geregelt. Das System steuert auch die Sortierung der Federn.

Programmieren leicht gemacht
Die Programmierung der verschiedenen Funktionen bzw. Achsen erfolgt mit Hilfe des Highend-Programmiersystem WPS 3.2 EasyWay. Der Name spricht für sich, bei der Entwicklung standen Nutzerfreundlichkeit, damit auch die leichte Erlernbarkeit im Vordergrund. Die Eingabe einer herzustellenden Feder ist eine intuitive Angelegenheit, egal, wie komplex das Gebilde auch sein mag. Bei Fahrwerksfedern kann beispielsweise die Steigung variieren, die Federachse gebogen, eine Kegel- oder Tonnenform erwünscht sein - alles ist möglich. Das System unterstützt den Programmierer Schritt für Schritt, in dem es vorgefertigte Formelemente anbietet und Parameter abfragt, bis die Wunschfeder eingegeben ist und das Programm berechnet werden kann. Die Hardware ist dafür stimmig ausgewählt. Sie besteht aus einem neuen Pultwagen mit PC und 24"-Multi-Touchscreen, der sich nach Smartphone-Manier per Gesten bedienen lässt. Dazu gehört auch ein Handbediengerät, ebenfalls mit Touchscreen ausgestattet, für eine sichere Anwahl aller Funktionen im Einrichtebetrieb.

Weitere steuerungstechnische Highlights stehen mit den optional erhältlichen iQ-Funktionen zur Verfügung. Mit ihnen lassen sich Produktivität und Performance weiter optimieren (s. Abb. 5). Ebenfalls als Option ist eine OPC-UA Schnittstelle lieferbar, welche die Realisierung moderner Digitalisierungsszenarien erlaubt, Stichwort Industrie 4.0. Last but not least ermöglicht eine VPN Connect Schnittstelle den abgesicherten externen Zugriff auf die Steuerung, um bei Bedarf Fernwartungsarbeiten durchzuführen.

 

Das gewisse Etwas für die Steuerung: iQ-Softwarefunktionen
Für die FUL-x6-Baureihe stehen die Funktionen iQautopitchiQbestspeediQcockpit und iQcontrol zur Verfügung. Damit lassen sich Produktivität und Qualität weiter steigern.

iQautopitch:
Soll eine bereits vorhandene Feder erneut gefertigt werden, ist sie zu vermessen und die Federwindemaschine entsprechend einzustellen, eine oft zeitaufwändige Arbeit. Mit Hilfe der Messwerte und hinterlegter Referenzfedern ermittelt iQautopitch automatisch die einzustellenden Parameter für Steigung und Durchmesser. Die Maschinenstillstandszeiten reduzieren sich teilweise beträchtlich.

iQbestspeed:
Ermittelt den optimalen Betriebspunkt bzw. Fertigungsgeschwindigkeit der Maschine. Das Qualitätsoptimum bei der Fertigung von Federn liegt bei einer bestimmten Windegeschwindigkeit. Die Software variiert selbsttätig die Prozessgeschwindigkeit für mehrere Federn und findet auf diese Weise vollautomatisch die optimale Einstellung.

iQcockpit:
Erlaubt die ortsunabhängige Überwachung der Maschine mit einem mobilen Gerät (Smartphone, Tablet...) über WLAN oder UMTS. Die Produktionsdaten sind dadurch immer im Blick.

iQcontrol
Überwacht die Federlänge mit einem zweifachen Kamerasystem schon während der Produktion. Treten beim Windevorgang Längenabweichungen auf, werden diese sofort der Steuerung mitgeteilt und damit korrigiert. Die Längenstreuung reduziert sich, es kommt keine Feder mit Ausschusslänge unter die Gutteile.

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