Ausgabe zur EUROBLECH 2018

12 INNOVATIONEN W indmöller & Hölscher erhöht mit einem Laserprojektions- system von Z-LASER die Sicherheit der korrekten Ausführung von Schweißteilen und reduziert die Produktions- zeiten erheblich. “Das ist genau das, was wir brauchen!“ war die spontane Re- aktion von Dietmar Lindemann, als er von einem Kollegen wäh- rend einer Messe im Herbst 2016 auf ein Laserprojektionssystem von Z-LASER aufmerksam gemacht wurde. Der stellvertretende Leiter des Fertigungsteams für Groß- und Gestellteile in der Materiallogistik von Windmöller & Hölscher ist für die dortige Schweißabteilung ver- antwortlich, in der unter anderem Basisträger für die Anlagen des Unternehmens vorbereitet werden. Das nordrhein-westfälische Unter- nehmen zählt zu den international führenden Anbietern von Druck-, Extrusions- und Verarbeitungsma- schinen zur Herstellung flexibler Verpackungen aus Kunststoff und Papier. Typische Anlagen stel- len z.B. Papiersäcke und -tüten, Schrumpffolien oder Schutzfolien für Kraftfahrzeuge her und werden in der Firmenzentrale in Lengerich produziert. Lindemanns Schweißabteilung fertigt dafür Basisträger, Holme, Rahmen, Gestellteile und andere zum Teil sehr große Maschinenele- mente, bei denen diverse Stahl- teile, Trägerkomponenten und Formelemente an die Basisplatten und -Profile angeschweißt werden müssen. Bis zur Installation des Laserprojektionssystems musste die benötigte Position für jedes anzubringende Teil einzeln aus- gemessen werden. Der Aufwand, um Hilfsmittel wie Abstandsscha- blonen oder Anrisslinien korrekt anzubringen, war laut Lindemann relativ hoch. „Bei der Vielzahl der unterschiedlichen Teile und Ab- messungen war zudem bei der bis- herigen Methode die Gefahr vor- handen, dass einzelne Elemente falsch eingemessen wurden, was die korrekte Funktion des kom- pletten Basisträgers gefährdete und zu einem hohen Aufwand bei der Nacharbeitung führte.“ Unterstützung bei der Installation Nach dem beschriebenen Mes- sebesuch und einigen weiter- führenden Besprechungen mit Z-LASER war für Lindemann die Entscheidung klar: Das Laserpro- jektionssystem LP-HFD2 des Frei- burger Unternehmens erfüllte alle Anforderungen, um die Gefahr von Fehlern weiter zu minimieren und zugleich Zeit bei der Abar- beitung der Aufträge zu sparen. Im Frühjahr 2017 wurde ein LP- HFD2-System an der Hallendecke in einer Höhe von 6 Metern über einem Arbeitsplatz installiert, auf dem bis zu 6 Meter lange Tei- le geschweißt werden können. Von dort deckt das System die gesamte maximale Länge des Arbeitsplatzes ab und projiziert nach einer entsprechenden Ein- richtung die Positionen aller er- forderlichen Bauteile auf dem Grundträger. Bei der Fertigung von Rahmen kommt das System zur Positionierung der Anschläge zum Einsatz. Die Unterstützung bei der Bera- tung und Auswahl des geeigneten Systems durch Z-LASER empfand Lindemann als hilfreich: „Ein Mit- arbeiter des Unternehmens war damals hier vor Ort und hat uns mit seiner Erfahrung geholfen, die richtigen Entscheidungen zu treffen. Auch bei der späteren Installation konnten wir von sei- nem Wissen profitieren und das System schnell in einen einsatz- fähigen Zustand bringen.“ Die anfänglich vorhande- ne Skepsis seiner Kollegen am Schweißgerät war nach den ersten Tests schnell verflogen, erinnert sich Lindemann: „Vor allem die sehr einfache Bedienbarkeit des Systems beim Einrichten neuer Werkstücke überzeugte alle Betei- ligten innerhalb kürzester Zeit.“ Zeitaufwand reduziert Am ersten Schritt bei der Fer- tigung eines neuen Teils ändert sich im Vergleich zu früher auch nach der Installation des Laser- projektionssystems nichts: Der Werker legt das Basiselement des nächsten zu bearbeiten- den Werkstücks mit Hilfe eines Krans auf der Werkbank ab und sorgt über mechanische Anschlä- ge für dessen korrekte Lage. Wo bisher im nächsten Schritt jedoch mit hohem Zeitaufwand zahlreiche Messungen von Po- sitionen und Abständen der anzuschweißenden Kleinteile notwendig waren, spielt das La- serprojektionssystem nun seine Vorzüge voll aus: Mit einem einzi- gen Mausklick wählt der Mitarbei- ter den digitalen Arbeitsplan des entsprechenden Werkstücks aus einer Liste von dxf-Dateien aus, die in der Arbeitsvorbereitung auf Basis der Konstruktionszeichnun- gen erstellt und auf das PC-Sys- tem eingespielt wurden. Inner- halb von Sekunden projiziert das Lasersystem im Anschluss daran grüne Laserlinien auf den Basis- träger, die die Zielpositionen aller anzubringenden Elemente anzei- gen. Der Aufwand für die Kalibrie- rung zwischen Laserprojektions- system und Arbeitstisch hält sich dabei in Grenzen: Sie muss nur dann erfolgen, wenn das System vorher ausgeschaltet war. Selbst wenn eine Kalibrierung nötig ist, kostet sie kaum Zeit: An jede Ecke des Arbeitstisches wird lediglich je eine Kalibriermarke in die dor- tigen Endbohrungen gesteckt, die das Lasersystem innerhalb von Sekunden erkennt und etwaige Abweichungen umgehend jus- tiert. „Für den Kollegen am Schweiß- gerät ist es im nächsten Arbeits- schritt sehr einfach, alle erforder- lichen Bauelemente an den vom Laserprojektionssystem angezeig- ten Positionen anzuheften und die dabei geforderte Genauigkeit von 1 bis maximal 2 Millimetern einzuhalten“, erklärt Lindemann den weiteren Ablauf. Auch beim nachfolgenden Komplettver- schweißen der einzelnen Elemente unterstützt das System die Mitar- beiter, wie Lindemann erläutert: „Während des Anheftens kann es aufgrund der Wärmeeinbringung dazu kommen, dass sich Bauteile leicht verziehen und ihre Position dann nicht mehr korrekt ist. Man erkennt derartige Abweichungen jetzt sofort anhand der Laserlinien auf den einzelnen Elementen und kann die Schweißreihenfolge beim Fertigstellen der Verbindung ent- sprechend anpassen, um diesen Verzug wieder auszugleichen.“ Sichere Endkontrolle Ist auf diese Weise eine Seite eines Werkstücks fertiggestellt kann der Mitarbeiter sehr schnell eine Endkontrolle dieses Arbeits- schritts vornehmen und anhand der angezeigten Laserlinien über- prüfen, ob alle Teilelemente kor- rekt an den dafür vorgesehenen Positionen verschweißt sind, und anschließend die nächste Seite oder das nächste Werkstück in An- griff nehmen. Das Laserprojektionssystem ist inzwischen rund eineinhalb Jah- re im Einsatz und hat sich nach Ansicht von Dietmar Lindemann bereits amortisiert: „Vor allem re- lativ komplizierte Bauteile lassen sich mit Hilfe des Systems in kür- zerer Zeit fertigstellen. Viel ent- scheidender als die Zeitersparnis ist für uns jedoch die Verringerung der Fehlerrate im Vergleich zu frü- her, da jedes fehlende oder falsch angebrachte Teilelement zum Teil erhebliche Nacharbeit und im schlimmsten Fall Verzögerungen bei der Inbetriebnahme der Ma- schinen zur Folge haben kann.“ Hoch erfreut ist der stellvertre- tende Teamleiter auch über die hohe Akzeptanz, die das System bei den Mitarbeitern am Schweiß- gerät genießt: „Schon nach der Einweisung durch den für uns zu- ständigen Z-LASER-Betreuer und die ersten Tests war deutlich, wel- che Vorteile das neue System für uns hatte.“ Aus diesen Gründen ist er im Nachhinein sehr froh über den Besuch der Messe und die eher zufällige Entdeckung der Lösung von Z-LASER. Halle 11, Stand F178: Laserprojektor vereinfacht Schweißprojekte Der Laserprojektor LP-HFD2 von Z-LASER ist das Nachfolgemodell des bewährten Modells LP-HFD. Optimiert für die Projektion auf 3D-Objekte ermöglicht er eine sehr genaue, schnelle und stabile Laserprojektion. Mit seinem großen Öffnungswinkel bis 80° x 80° deckt er einen großen Arbeitsbereich ab. Ne- ben einem neuen Gehäuse mit Schutzklasse IP65 wurde bei der Entwicklung besonderer Wert auf die Temperaturstabilität gelegt. Es werden fasergekoppelte Laser mit roter und/ oder grüner Strahlquelle mit einer Ausgangs- leistung von 7 mW verwendet. Bei Bedarf können stärkere Laserquellen mit bis zu 28 mW eingesetzt werden. Die Standardop- tiken lassen sich auf einen Abstand von 0,5 m bis 7 m fokussieren, mit einer Teleoptik sind Entfernungen bis 14 m möglich. Für den Einsatz bei höheren Umgebungstemperaturen stehen Kühloptionen wie Lüfterschlauch und Wasserkühlung zur Verfügung. Die Datenan- bindung erfolgt typischerweise per Ethernet. Außerdem ist die Kommunikation über Profi- net oder eine serielle Verbindung möglich. Weitere Informationen unter: www.z-laser.com LP-HFD2: DER HIGH-POWER-LASERPROJEKTOR Die Basiselemente des nächsten zu bearbeitenden Werkstücks werden mit Hilfe eines Krans und über mechanische Anschläge auf der Werkbank in die korrekte Lage gebracht Die einfach zu bedienende Benutzeroberfläche des Laserpro- jektionssystems von Z-LASER erlaubt eine schnelle Auswahl der digitalen Arbeitspläne Die Positionen der erforderlichen Bauelemente werden mit Hilfe gut sichtbarer grüner Laserprojektionen angezeigt und können mit der geforderten Genauigkeit von maximal 2 Millimetern angeheftet werden Edelstahl poliert (Chrom-Optik) schwarz glänzend schwarz matt K e n n z e i c h e n r a hme n f ü r 4 1 cm Numme r n s c h i l d e r www.carframe.de