Mit intelligenten selbstkorrigierenden Anlagen zur bestmöglichen Richtqualität.

Selbstkorrigierender Richtapparat für die Stahlumformung

Forschungsprojekt

Motivation und Problemstellung

Hochfeste Stahldrähte werden in der Regel auf Rollen, sogenannten Coils, zum Kunden transportiert und in Umformverfahren wie dem Radial-Stanz-Biegen weiterverarbeitet. Die beim Aufwickeln entstandenen Krümmungen im Draht müssen dazu durch einen Richtvorgang ausgeglichen werden. Die Qualität des herzustellenden Endprodukts hängt damit direkt von der Fähigkeit des Richtapparats ab, die Schwankungen im Material auszugleichen. Bisher werden Richtapparate vor oder auch während des Produktionsbetriebs manuell auf das Material eingestellt – ein aufwändiges Vorgehen, das viel Erfahrung verlangt.

Projektziele und Lösungsansatz

Im Projekt »Einricht-Assistenzsystem für Richtapparate« soll durch intelligente selbstkorrigierende Anlagen die bestmögliche Richtqualität bei gleichzeitig minimaler Formänderung erreicht werden. Das Fraunhofer IEM übernimmt dabei die Mechatronisierung des Richtapparats, also die Integration von mechanischen, elektrischen und informationstechnischen Teilsystemen. Zusätzlich werden Algorithmen für die optimale Einstellung beim Einrichten und für den Ausgleich der Schwankungen während der Fertigung entwickelt. Diese minimieren die Belastung während des Richtens, sodass im Draht vorhandene Eigenspannungen ausgeglichen und unnötig starke Wechselbiegevorgänge vermieden werden. Die Weitergabe der während des Richtprozesses erfassten Daten (z. B. Schwankungen der Materialdicke) an Folgeprozesse und somit die Vernetzung aller an der Herstellung des Endbauteils beteiligten Maschinen führt zur Verbesserung der Bauteilqualität und zu einer deutlichen Steigerung der Produktivität des Herstellprozesses. Durch die Unterstützung des Bedienpersonals bei der Einrichtung und während des Betriebs der Richtapparate werden manuelle Eingriffe und Stillstandzeiten minimiert.

Projektsteckbrief

Projekttitel

Intelligenter Richtapparat mit erweiterten Prozessgrenzen bei der Drahtverarbeitung (ERA)

Laufzeit

2 Jahre

Fördervolumen

410.000 €

Förderung

FOSTA (AiF)

Kooperationspartner
  • Universität Paderborn
  • LUF
Projektleiter

Christian Henke

Ziele

Entwicklung eines intelligenten Einrichtassistenzsystems für Richtapparate, um die Prozessgrenzen der Verarbeitung hochfester Drahtwerkstoffe zu erweitern.

Das IGF-Vorhaben (Nr. 19799 N) der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. (FOSTA), Sohnstraße 65, 40237 Düsseldorf wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.