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Einsatz von Robotersetzanlagen in bestehenden Anlagen mit KELLER HCW

[Januar 2005] Setzanlagen für grobkeramische Produkte sind komplexe Maschinenanlagen innerhalb des Fertigungsprozesses. Sie setzen automatisch alle getrockneten, in den vielfältigsten Abmessungen ankommenden Formlinge, auf die zur Verfügung gestellten Ofenwagen. Die Setzweisen werden entsprechend den Anforderungen ermöglicht. Für Vormauerziegel sind dies z.B. die Varianten einfach oder doppelt flachliegend, doppelt stehend, Face to Face, Läufer-vor-Kopf-Setzweise und andere. Aus Gründen größtmöglicher Flexibilität und Zukunftsausrichtung haben sich Robotersetzanlagen für diese Produktpalette durchgesetzt und in der Praxis auch im rauen Betriebsalltag einer Ziegelei bewährt.

Aus diesen und sicherlich auch anderen Gründen wurden zwei Produktionslinien, die einige Zeit nicht in Betrieb waren, mit Robotersetzanlagen von KELLER HCW ausgestattet und wieder in Betrieb genommen.

TERCA / Quirynen – Belgien

Die mit einem Senkrechtförderer abgesenkten und mit trockenen Steinen belegten Formlingsträgerpaare werden mit einem Horizontalförderer zu einer Winkelübergabe gefördert. Hier werden mit einem Hubtisch jeweils 2 Formlingsträgerpaare, also 2 Steinreihen nebeneinander, zur Abnahmeposition durch einen Roboter transportiert. Der Roboter nimmt jeweils 2 Steinreihen auf und setzt diese auf die Zuführbahnen zur Setzmaschine. Diese sind rechtwinklig zur Lattentransportbahn angeordnet. Der Roboter dreht die Formlinge somit um 90 Grad und überwindet gleichzeitig den Höhenunterschied.

Die Zuführbahnen der Setzmaschine bestehen aus einzeln angetriebenen Transportbändern, die über frequenzgesteuerte Antriebe verfügen. Durch entsprechende Geschwindigkeits-Einstellungen können die Formlinge schonend aufgereiht werden. Um sicher zu gehen, dass die Gruppen dicht sind, laufen sie zusätzlich vor einen schwenkbaren Anschlag, durch den sie ausgerichtet werden. Ein Hubwagen fährt gleichzeitig unter die einlaufende Formlingsgruppe und hebt eine bestimmte Steinanzahl, dem Besatz entsprechend, heraus und setzt diese auf einer Rollenbahn ab. Der Hubwagen wird programmabhängig gesteuert und ist zusätzlich mit einer Halteklammer ausgerüstet, die es gestattet die Steine mit hoher Beschleunigung und somit entsprechend kurzer Taktzeit bei optimaler Schonung des Produktes umzusetzen. Die auf der Rollenbahn abgesetzten Formlingsreihen werden nun mit einem Doppelschieber auf ein Zwischenband geschoben. Der Doppelschieber, frequenzgesteuert ausgeführt verhindert, dass die Steine aufeinander geschoben und damit beschädigt werden. Außerdem ist ein sicherer Transport, besonders bei kleinen Tonstrangbreiten, gewährleistet.

Die auf das Zwischenband geschobenen Formlinge werden mit einer Justierung quer zur Transportrichtung justiert. Danach gelangen sie in eine Wendevorrichtung, wo die Formlinge, je nach Programm, gewendet werden können. Das Wenden der Formlinge kann einfach oder mehrfach erfolgen, so dass die Formlinge im Anschluss daran zum Beispiel einfach oder mehrfach übereinander weitertransportiert werden. Nach der Wendeeinrichtung ist eine Face-Einrichtung angebracht, die es erlaubt die Formlinge auf ihren Sichtseiten zusammenzulegen um damit einen Face-Besatz zu realisieren. Mit dieser Einrichtung können die Formlingsreihen auch verdoppelt werden. Alle Einrichtungen sind programmgesteuert und lassen somit eine Vielzahl von Setzmöglichkeiten zu. Im Anschluss an die Face-Einrichtung befindet sich eine Justier-Einrichtung, diese ist über ein Impulsmeßsystem, dass die Länge der Steingruppe abfragt, mit der Reihengruppierung verbunden. Maßabweichungen werden dadurch direkt an die Gruppiereinrichtung weitergegeben und können entsprechend berücksichtigt werden. Die gruppierten Steinreihen, die aus 2 Gruppen mit je 1, 2 oder 3 Reihen bestehen, werden nun einer Abnahmeposition zugeführt. Dort werden sie von zwei Robotern abgenommen und direkt auf den Ofenwagen gesetzt. Bei den Robotern handelt es sich um 4-Achsen-Industrieroboter, die mit einem Reihengreifer ausgestattet sind. Der Greifer kann auch asymmetrisch greifen und ist mit einer Linearführung ausgestattet, die bei entsprechendem Druck zum Schutz des Greifwerkzeuges in eine Schwimmstellung geht. Diese Technik dient auch zum Ausnivellieren des Ofenwagenplateaus.

Im neuen Schaltschrank ist als SPS-System eine SIMATIC S7 mit einem Bedienterminal TP270 vorgesehen. Diese Einheit übernimmt die Steuerung der neuen Aggregate und tauscht entsprechende Informationen mit der vorhandenen SIMATIC S5 aus.

SVK / Sint Niklaas – Belgien

Die Steine werden von der vorhandenen Trennautomatik über zwei einreihige Transportbänder zum Setzmaschineneinlauf transportiert. Besonderheit an dieser Setzmaschine ist die Zuführung beidseitig entlang der Maschine. Die Produkte laufen jeweils über die Zuführkettenbahn zur Sammelkettenbahn. Auf der Sammelkettenbahn werden die Steine mit Hilfe eines fahrbaren Anschlages und einer Halteklammer gezählt. Die gezählte Gruppe wird jeweils von einem Übersetzer aufgenommen und auf Speicherhubleisten abgesetzt. Hierbei werden die flachliegenden Soft-Mud-Steine verdoppelt. Dieser Ablauf wiederholt sich viermal, so dass sich auf den 4 Speicherhubleisten jeweils eine verdoppelte Gruppe befindet. Die Speicherhubleisten senken nun ab und die Steine werden vom vierreihigen Kettentisch aufgenommen und der eigentlichen Setzmaschine zugeführt.

Auf dem Kettentisch laufen nun die Steine gegen einen heb- und senkbaren Reihenanschlag und werden dort ausgerichtet. Je nach Ablauf werden pro Linie 2 oder 4 Steine auf den Gruppiertisch übergeben. Auf dem Gruppiertisch werden die Steine auf Lücke gezogen und mit der Aufstelleinrichtung gewendet. Am Ende des Gruppiertisches werden die Steine mit einem Doppelschieber auf die Drehteller bzw. auf den Abnahmetisch geschoben. Auf dem Drehteller können die Steine um 90 Grad gedreht werden.

Auf dem Abnahmetisch werden nun die einzelnen Gruppen zu einer Schicht gemäß der Besatzanforderung angesammelt und zu den Setzrobotern transportiert. Die Setzroboter nehmen die Steine auf und setzen sie auf den Tunnelofenwagen ab.

Die Setzroboter sind in der gleichen Ausführung eingesetzt, wie oben beschrieben. Besondere Anforderung lag in der Besatzart. Aufgrund des Gewölbes im Ofen sind im unteren Bereich des Ofenwagens 6 Scheiben und im oberen Bereich nur 5 Scheiben versetzt zur Mitte angebracht. In Verbindung mit der 4-reihigen Setzmaschine ist ein genaues Zählen und Verfolgen der Produkte Bedingung, zeitweise wird daher mit einem Zwischenspeichertisch für gruppierte Steinreihen gearbeitet.

Auch hier ist ein neuer Schaltschrank mit einem SPS-System SIMATIC S7 und einem Bedienterminal MP270 vorgesehen.



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