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Rohrbiegen

Der kurze Draht zu den Biegemaschinen

| Autor/ Redakteur: Annedore Munde /

Serienprodukte sollen möglichst kostengünstig sein, jedoch hohe Qualitätsanforderungen erfüllen. Das gilt auch in der Rohrfertigung. Angefangen bei dünnen, hochflexiblen Bremsleitungen über große Abgasrohre für schwere LKW bis hin zu Kunststoffrohren und Formschläuchen – das Produktportfolio ist groß. Messsysteme ermöglichen eine Sicherstellung der Qualität auch für komplizierte Rohrgeometrien.

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Für Aicon-Vertriebschef Günter Suilmann steht fest: „Im Falle eines Modellwechsels rechnet sich die Anschaffung von Tube-Inspect sofort.“
Für Aicon-Vertriebschef Günter Suilmann steht fest: „Im Falle eines Modellwechsels rechnet sich die Anschaffung von Tube-Inspect sofort.“
( Archiv: Vogel Business Media )

Die Aicon 3D Systems GmbH aus Braunschweig hat sich auf die Erfassung von Rohrgeometrien spezialisiert. Mit dem Flaggschiff Tube-Inspect erwirtschaftet das Unternehmen heute etwa ein Drittel seines Umsatzes.

Obwohl das Rohrmesssystem laut Aussage von Vertriebschef Günter Suilmann das teuerste am Markt ist, gehöre man zu den Marktführern. „Für unsere Kunden rechnet sich Tube-Inspect schnell. Nach etwa einem Jahr haben sich die Kosten amortisiert“, so Suilmann. „Im Falle eines Modellwechsels sogar sofort.“

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Die Erklärung liegt auf der Hand: Als optische Lehre ersetzt das System die herkömmlichen mechanischen Lehren. Auch diese sind teuer und müssen bei jedem Modellwechsel erneuert werden.

Das Funktionsprinzip des Messwerkzeuges Tube-Inspect basiert auf dem fotogrammetrischen Verfahren, einer ursprünglich aus der Geodäsie stammenden Methode, mit der aus digitalen, genauen Messbildern eines Objektes dessen dreidimensionale Form bestimmt werden kann.

Optische Lehre erfasst Rohrgeometrien in drei Schritten

  • Egal, um welche Ausführung von Tube-Inspect es sich handelt, die Messung beinhaltet immer drei Prozessschritte: die optische Erfassung mit entsprechenden Sensoren,
  • die digitale Verarbeitung und
  • die dreidimensionale Ergebniserstellung.

Entsprechende Referenzpunkte sorgen dafür, dass die einzelnen Aufnahmen passgenau übereinandergelegt werden können.

Die Datenermittlung erfolgt sehr prozessnah. Wenn beispielsweise im Lohnbiegebereich bei Probemessungen Fehler erkannt werden, können die entsprechenden Korrekturen unmittelbar an die CNC-Maschine weitergegeben werden – ohne große Prozessunterbrechung.

Einfacher Messvorgang mit optischer Lehre

Der Messvorgang ist einfach: Die zu messende Leitung wird in der optischen Messzelle abgelegt. In wenigen Sekunden wird anschließend über 16 hochauflösende Kameras die Geometrie ermittelt. Eine leicht verständliche Ergebnisdarstellung, beispielsweise als Manteltoleranz, ermöglicht dem Benutzer eine sichere und einfache Beurteilung des Produktionsergebnisses und somit eine prozessnahe Qualitätssicherung. Das Messvolumen beträgt 2500 mm × 1000 mm × 700 mm und kann durch Nachsetzen der Leitung entsprechend erweitert werden.

Tube-Inspect prüft Rohre im Bereich von 4 bis 200 mm Durchmesser. Bögen zwischen 1 und 180° können problemlos erfasst werden. Hinzu kommen Messfunktionen für Bogen-in-Bogen-Verlaufsformen, Rohre mit Schlauchanteilen, Formschläuche und Schlauchleitungen mit Anschlusselementen und Halterungen, die das Einsatzspektrum des optischen Rohrmessgerätes erheblich erweitern.

Berechenbare Prüfmittel und Umrüstzeiten für viele Anwendungen

Die Solldaten basieren entweder auf einem zuvor erfassten Musterteil oder auf hinterlegten kartesischen Rohrkoordinaten, die auch direkt von einem CAD-System übernommen werden können. „Wir können alles messen, was man auch sehen kann oder mit optischen Hilfsmitteln darstellen kann“, so Dr. Carl-Thomas Schneider, Geschäftsführer von Aicon.

Tube-Inspect kann direkt mit modernen CNC-Biegemaschinen verbunden werden. Ergeben sich Korrekturen aus dem gemessenen Rohr, kann das Messsystem die Verbesserungen an die Biegemaschine übermitteln, die dann direkt in das CNC-Programm übertragen werden. Ist keine automatische Rückführung von Korrekturdaten möglich, werden die ermittelten Daten, beispielsweise Vorschub oder Verdreh- und Biegewinkel, einfach von Hand in das Biegeprogramm eingegeben.

Biegemaschine lässt sich schnell auf neues Produkt einrichten

In jedem Fall ist bereits nach kurzer Zeit die Biegemaschine auf ein neues Produkt eingerichtet und liefert lehrenhaltige Rohre. Einrichtprozesse werden also kalkulierbar und die Stillstandszeiten der Maschinen somit auch berechenbar.

Wurde früher mit einer Vielzahl unterschiedlicher Biegelehren gearbeitet, kann man jetzt in der Rohrfertigung die Kosten für Prüfmittel und die Umrüstzeiten überschaubar gestalten. Dank der optischen Messtechnik erweist sich das System auch im Dauerbetrieb als zuverlässig und wartungsarm.

Tube-Inspect kann in fast allen Bereichen der industriellen Rohrleitungsfertigung eingesetzt werden, für Bremsleitungen und Kühl-, Kraftstoff- oder Hydraulikleitungen genauso wie für Bauteile mit zylindrischem Profil, wie gebogene Drähte, Formschläuche oder auch Zusammenbauten mit biegeschlaffen Anteilen.

Unabhängig von Oberfläche, Farbe und Durchmesser lassen sich beliebige Rohrverläufe erfassen. Dazu gehören auch Rohre mit wechselnden Durchmessern oder sich ändernden Radien. Das Zusatzmodul Tube Server kann Biegeprogramme für unterschiedliche Biegemaschinenhersteller erstellen, bearbeiten, verwalten und sichern.

Praxiseinsatz für Musterrohre und Serienfertigung

Auch die EMW Rohrformtechnik aus Türkenfeld bei München setzt bei der Mustermessung sowie zum Einrichten der Biegemaschinen auf das optische Rohrmesssystem Tube-Inspect S. Seitdem verbucht das Unternehmen nicht nur eine erhebliche Zeitersparnis im Reverse Engineering, auch die Materialkosten wurden deutlich gesenkt. Dass darüber hinaus die Messergebnisse des Systems vollkommen unabhängig vom Bediener sind, macht das System einzigartig für Inhaber Karl Eberl.

„Wir waren schon lange auf der Suche nach einem Messsystem, das es uns ermöglichen würde, schneller die Biegedaten von Musterleitungen zu ermitteln und diese an die Biegemaschinen weiterzugeben. Bis zu dem Zeitpunkt mussten unsere Facharbeiter die Daten auf traditionelle Weise per Hand generieren. Also haben wir den Markt der Rohrmesssysteme analysiert. So sind wir auf Tube-Inspect gestoßen“, erläutert Eberl.

Jedoch nicht nur der Zeitgewinn ist ein entscheidendes Argument. Das Messsystem macht sich auch insbesondere bei teuren Materialien wie Edelstahl bezahlt. EMW ist nun in der Lage, beinahe ohne Ausschuss die korrekten Geometrien eines Musterrohrs zu ermitteln und die Biegemaschinen einzurichten. Dies senkt die Materialkosten erheblich.

„Der Kunde sieht das Ergebnis der Messung sofort. Gekoppelt mit der einfachen Bedienbarkeit ist dies ein großer Vorteil von Tube-Inspect“, erläutert Dr. Werner Bösemann, ebenfalls Aicon-Geschäftsführer. Angeboten wird das Messsystem in drei Ausführungen: Tube-Inspect für alle Leitungslängen, Tube-Inspect S für kurze Leitungen und kombinierte Rohr- und Schlauchgeometrien und das Tischgerät Tube-Inspect HD für kurze Rohre und Drähte.

Entwicklungsgrenzen wandelten sich zum Entwicklungsvorsprung

Doch was heute so simpel klingt, scheiterte vor zehn Jahren noch an den technischen Möglichkeiten. Erstmals 1994 konnten zwölf CCD-Kameras gleichzeitig angesteuert werden und lieferten somit eine ausreichende Abdeckung für das für Rohre notwendige Messvolumen. Auch die mangelnde Rechnergeschwindigkeit setzte Grenzen. Gründe, warum auch Anfragen aus der Industrie anfangs nur sehr selektiv bedient werden konnten.

Das Unternehmen, welches 1990 gegründet wurde, ging als Spin-off aus der Technischen Universität Braunschweig und der VW-Konzernforschung hervor. Dort beschäftigten sich die beiden Vermessungsingenieure Schneider und Bösemann bereits mit der kamerabasierten optischen Messtechnik.

Die Leistungen waren von Beginn an gefragt und wurden über unterschiedliche Projekte verwirklicht. Immer häufiger wiederholten sich vergleichbare Anfragen zur Rohrvermessung.

Erste Produkte zur Rohrvermessung Ende der 90er Jahre

So leiteten Schneider und Bösemann Ende der 90er Jahre konkrete Produkte aus den Anfragen ab. Das Ergebnis: die Tube-Inspect-Serie. Die erste Anlage hiervon wurde 1994 für das Mercedes-Werk in Sindelfingen für die Messung von Bremsleitungen installiert, zunächst in einem dreimonatigen Test.

Was Anfang der 90er für die beiden Gründer noch Grenzen definierte, wirkt sich heute als deutlicher Wettbewerbsvorteil für Aicon aus. Geschäftsführer Schneider schätzt für Messsysteme wie das Tube-Inspect heute weltweit ein Marktvolumen von etwa 1000 Maschinen.

Für diese anspruchsvolle Herausforderung ist Aicon zumindest gewappnet. „Wir haben 2005 einen 5-Jahres-Horizont aufgestellt. Hier ist bis 2010 eine Verdopplung von Umsatz und Mitarbeiterzahl vorgesehen. Ende 2007 waren wir im Plan.“

In Deutschland habe das Unternehmen bereits einen guten Marktanteil. In Nordamerika und Japan sehe man noch ein großes Potenzial.

Interesse in der Auto- und Luftfahrtindustrie sowie bei Zulieferern

Die Kunden von Aicon stammen überwiegend aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie einschließlich deren Zulieferer. Entwickelt und vertrieben werden Systeme für die Bereiche Inspection und Testing, die Fahrzeugsicherheit und die Rohrleitungsvermessung.

„Diese Märkte werden bleiben. Für uns ergibt sich aber eine Reihe neuer Anwendungsfelder“, so Geschäftsführer Bösemann. Derzeit wird die Präsentation einer neuen Entwicklung vorbereitet. Das Produkt, welches im April auf der Control vorgestellt werden soll, zeichnet sich durch eine wesentlich höhere Geschwindigkeit in der Datenaufnahme und -auswertung aus. Und es wird weitere neue Anwendungsfelder erschließen. All jene, die nach innovativen Messsystemen suchen, dürfen also gespannt sein.

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