Der digitale Zwilling erleichtert die Arbeit und visualisiert die Prozesse

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Produktmanager Alexander Kaiser präsentierte die neue HiQ Steuerung auf der Messe. Bildquelle: Ralf Mayer / Redaktion Plastverarbeiter

Die neue Steuerung HiQ von Herrmann Ultraschall, Karlsbad, feierte auf der K 2019 Premiere und zielt auf optimale Arbeitsbedingungen für die Mensch-Maschine-Interaktion ab. Das Design der neuen Maschine ist auf sichere und einfache Bedienung ausgelegt. Im digitalen Zwilling der neuen Generation der HiQ Steuerungssoftware sind alle physikalischen Bestandteile der Maschine und angeschlossenem Zubehör abgebildet. Prozessschritte und ihre Abläufe sind detailliert in der Software zu sehen und lückenlos zugreifbar. Die Steuerung kommuniziert mit dem Bediener über eine anpassbare Bedienoberfläche (UI) auf verschiedenen Ebenen. Illuminierte Indikatorpfeile und ein Sekundärbildschirm im Maschinenfuß informieren über Stückzahlen, Maschinenstatus und Prozessdaten mithilfe von Widgets. Diese lassen sich als Visualisierungen von Zubehör und Funktionen in die neue Steuerungsplattform integrieren. Mit dem Einbinden von Zusatzfunktionen, Sensoren oder anderen Hilfsmitteln kann die Maschine nach Kunden- und Anwendungsbedürfnissen angepasst werden und sorgt für eine Unterstützung des Bedieners im Prozessablauf.

Elemente wie beispielsweise das Gauge-Widget, das den Schweissprozessverlauf grafisch visualisiert, können auch im Sekundärbildschirm im Maschinenfuß angezeigt werden. Im Gauge-Widget lassen sich auch konfigurierte Vorwarngrenzen anzeigen: der Prozess läuft dadurch präziser, was die Fehlteilquote senken kann. Das 18“-Multitouch-Bedienpanel lässt sich stufenlos und gewichtsausgeglichen in der Höhe verstellen. Die Höhenposition und der Neigungswinkel kann mit einem Handgriff individuell angepasst werden.

Die HiQ wird Teil des Industrial Internet of Things (IIoT).

Bildquelle: Herrmann

Die HiQ wird Teil des Industrial Internet of Things (IIoT).
Bildquelle: Herrmann

Die neue Generation der Steuerung unterstützt den Werkzeugwechsel mit einem ausgeklügelten Bildschirm-Assistenten, der den Bediener Schritt für Schritt führt. Das System ist in der Lage, das Schweißprogramm passend zu den eingesetzten Werkzeugen automatisch zu wählen. Die Maschine überprüft RFID-codiert, ob das eingesetzte Ultraschall-Schweißwerkzeug, die Vorrichtung und das gewählte Schweißprogramm zueinander passen. Der Benutzer wird über Abweichungen und Änderungsvorschläge mit Klartext informiert und kann sofort handeln. Das neue automatische Werkzeug-Spannsystem ACS (Automatic Clamping System) erleichtert den Wechsel zusätzlich.

Ein durchgängiges Clean Design vermeidet konsequent unnötigen Kanten und Spalte. Alle Kanten und Ecken sind mit Verrundungen und großzügigen Radien versehen und erlauben eine angenehme Handhabung der Maschine. Durch die vollständige Integration der Aufspannplatte für Vorrichtungen im Maschinenfuß wird die Aufbauhöhe des Maschinenfußes reduziert und erlaubt ein ergonomischeres Bestücken der Werkstückaufnahmen. Ebenso wird der Maschinenfuß als Stauraum für Werkzeuge und Zubehörteile genutzt und kann als Montagefläche für Zusatzaggregate verwendet werden. Er ist von oben her sauber mit einer kratzfesten Abdeckplatte magnetisch verschlossen.

Ultraschall-Schweißkabine mit Werkzeugwechselkassette und NC-Schiebetisch

Die Ultraschall-Schweißkabine erlaubt ein ergonomisches Arbeiten.

Bildquelle: Sonotronic

Die Ultraschall-Schweißkabine erlaubt ein ergonomisches Arbeiten.
Bildquelle: Sonotronic

In einem überarbeiteten Konzept präsentierte sich die Ultraschall-Schweißkabine Ecoflex Isonic von Sonotronic, Karlsbad, auf der diesjährigen K. Das Besondere daran ist vor allem der Werkraum: Individuell auf die jeweilige Anwendung zugeschnitten ist er nun als wechselbare Werkzeugkassette in die Kabine integriert. Der Austausch der Kassette kann sowohl von der Bedienseite, als auch von der Rückseite der Maschine stattfinden. Aufgrund des großen Sichtfensters in der Front ist ein ergonomisches Arbeiten und Einlegen möglich. Mit dem serienmäßigen NC-Schiebetisch, der mit einer Achse von 400 mm ausgestattet ist, können die Bauteile präzise und schnell an eine oder mehrere Schweißstationen positioniert werden. Die Funktionssäulen rechts und links an der Maschine sorgen neben den Standard-Bedienelementen durch vordefinierte Aussparungen auch für die Möglichkeit, sie um frei konfigurierbare kundenspezifische Taster und Schalter zu erweitern. Während das Touchpanel mit seiner intuitiven Benutzerführung schwenkbar auf Sichthöhe positioniert ist, findet der Schaltschrank Platz im unteren Bereich. Die Ultraschall-Schweißkabine ist in drei verschiedenen Breiten erhältlich und eignet sich zum Bearbeiten von kleinen und mittelformatigen Kunststoff-Bauteilen. Auch der Ausbau zur Schallschutzkabine bei geräuschintensiven Anwendungen ist möglich. Die Werkzeugkassette ist modular aufgebaut und wird je nach Anwendung mit 20, 30 oder 35 kHz Ultraschall-Technologie für Flächen-, Einstech- oder Niet-Verbindungen ausgerüstet. Auch kleinere Stanzanwendungen können realisiert werden. Die Schweißkabine reiht sich ein in eine Serie neuer Produkte, welche der Karlsbader Ultraschall-Spezialist ebenfalls auf der K zeigte: Die neuen Ultraschall-Generatoren USG Isonic sorgen für eine schnelle und digitale Regelung des Schweißprozesses. Neu ist auch das Ultraschall-Handschweißgerät DNP Isonic.

Lasersystem für das Fügen runder oder nicht drehbarer Werkstücke

Lasersystem für das Fügen von Automotive-Rückleuchten . Bildquelle: LPKF

Lasersystem für das Fügen von Automotive-Rückleuchten . Bildquelle: LPKF

Mit dem Lasersystem LPKF Inline Weld 2000 lassen sich runde oder nicht drehbarer Werkstücke fügen. Es ermöglicht es, eine große Bandbreite von Anwendungen ohne großen Aufwand umzusetzen. Die Maschine ist kompakt und kostengünstig in Investition und Wartung. Des Weiteren präsentierte das Unternehmen das universell einsetzbare, standardisierte Lasersystem LPKF Inline Weld 6600. Besonders dann, wenn Effizienz und Aufwandsminimierung im Vordergrund stehen, kommt dieses System zum Einsatz. Für große, dreidimensionale Bauteile wie beispielsweise Automotive-Rückleuchten steht das Lasersystem LPKF Power Weld 3D 8000 zur Verfügung. Alle Laser-Systeme vereinbaren etablierte Prozesstechnik mit integrierter Qualitätssicherung und umfangreichen Schnittstellenmöglichkeiten. Die Software übernimmt die CAD-Daten, errechnet die optimalen Schweißkonturen und übergibt die Informationen direkt an die Maschinensteuerung. Die Einrichtung der jeweiligen Maschine ist dadurch sehr einfach und schnell.

Torsionales Ultraschallschweißen als Fügetechnik für den Leichtbau

Das torsionale schont empfindliche Bauteile sowie Oberfläche.

Bildquele: Telsonic

Das torsionale schont empfindliche Bauteile sowie Oberfläche.
Bildquele: Telsonic

Das torsionale Verfahren von Telsonic, Bronschhofen, Schweiz, bietet den Vorteil, dass die Schwingungen nur wenig in den Bereich um die Schweißnaht herum eingeleitet werden. Dadurch werden einerseits empfindliche Bauteile sowie Oberflächen geschont und anderseits im Schweißbereich höhere Energiedichten erzielt. So entsteht eine feste, mechanisch stabile Verbindung, die auch starken Vibrationen standhält. Das Schweißsystem ist in der Regel vertikal aufgebaut. Die Schwingungen werden jedoch tangential eingeleitet; die Sonotrode nimmt den oberen Fügepartner mit und bewegt ihn horizontal zum unteren Teil. Durch die hohe Schwingfrequenz von 20 kHz bei angepasster Amplitude und Schweißdruck entsteht eine Schmelze zwischen den Fügepartnern. Gleichzeitig sorgt die torsionale Bewegung der Sonotrode dafür, dass die Umgebung der Schweißzone durch den Ultraschall praktisch nicht belastet wird. Damit lassen sich beispielsweise Sensoren an dünnwandigen, bereits lackierten Stoßfängern befestigen, ohne auf den empfindlichen Class-A Oberflächen Abzeichnungen zu hinterlassen. Das Verfahren wird bereits von Unternehmen wie Volkswagen, Skoda und Ford erfolgreich eingesetzt.

Schweißen mit Handgeräten, Halbautomaten und Robotertechnik

Auf dem Messestand konnten die Besucher auch selbst Hand anlegen, hier mit dem Fusion 1 Handgerät.

Bildquelle: Dr. Etwina Gandert / Redkation Plastverarbeiter

Auf dem Messestand von Leister konnten die Besucher auch selbst Hand anlegen, hier mit dem Fusion 1 Handgerät.
Bildquelle: Dr. Etwina Gandert / Redaktion Plastverarbeiter

Leister, Kägiswil, Schweiz, war mit neuen Schweißgeräten, -automaten, -maschinen, Lufterhitzern sowie leistungsstarken Infrarotstrahlern zum Verschweißen, Fügen und Erhitzen von Kunststoffen an der K-Messe vertreten. Zum Abdichten von Flach- und Steildächern hat die Leister Business Line Plastic Fabrication, Roofing & Flooring (PRF) einen neuen Heißluft-Halbautomaten entwickelt, den Unidrive 500. Durch Dualantrieb und eine von links nach rechts drehbarer Düse ist er besonders für randnahes Schweißen und Schweißen bei wenig Platz geeignet. Vorgeführt wurde auch das Handgerät zum Extrusionsschweissen, Fusion 1, dass ein besonders wendiges Arbeiten auf engen Raum erlaubt. Uniplan 300 und Uniplan 500 sind neue Schweißautomaten der Leister Business Line Technical Textiles & Industrial Fabrics (TEX) zum Überlapp-, Saum- und Kederschweißen von Werbebannern, Zelten und LKW-Planen. Beide Anlagen in den zwei Leistungsklassen haben eine Vorrichtung zum Abheben der zu verschweißenden Planen. Dadurch erübrigen sich Falten und manuelles Abheben der Plane vor dem Schweißen. Neu ist auch das halbautomatische Einschwenken der Düse, was die Prozesssicherheit beim Schweißen erhöht. Die neuste Entwicklung beim Laserkunststoffschweißen ist ein Handarbeitsplatz zum Globo-Schweißen mit Roboter, der jedoch aufgrund der Größe nicht live ausgestellt wurde.

Dr. Etwina Gandert

Über den Autor

Dr. Etwina Gandert

ist Redakteurin Plastverarbeiter.

etwina.gandert@huethig.de