Trenntechnik Autarker Betrieb

Sägezelle mit automatischer und flexibler Materialzufuhr sorgt für die mannlose Auftragsbearbeitung rund um die Uhr.

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Kaum beachtetes weil ungeliebtes Zusägen oder Vorbereiten des Materials war gestern, Lagern, Sägen und Handhaben als wichtige Elemente im wertschöpfenden Prozess der Metallbearbeitung ist heute – so ungefähr lässt sich die Entwicklung der Vorfertigung durch Sägen am ehesten charakterisieren. Betrachtete man die Lagerhaltung früher eher als ein notwendiges Übel und schaffte aus der Historie heraus möglichst große Vorräte an, so plant man heute die Beschaffung und Logistik minutiös ein und versucht auf die Lagerhaltung gänzlich zu verzichten. Dies führte zum verstärkten Outsourcing sämtlicher Aktivitäten rund um die Beschaffung, Lagerhaltung und Versorgungslogistik in Sachen Metall. Um die Materialversorgung für die Lieferanten wie für die Kunden wirtschaftlich gestalten zu können, ist bei allen relevanten Schritten ein sehr hoher Automatisierungsgrad unerlässlich. Aus diesem Grund hat die Kasto GmbH & Co. KG schon vor vielen Jahren verschiedene Automatisierungsbausteine entwickelt, die sowohl den rationellen Säge- als auch den effizienten Lagerbetrieb ohne großen oder sogar ganz ohne Personalaufwand ermöglichen.Was damals in die Zukunft gerichtet war, ist heute absolute Notwendigkeit, nämlich die möglichst automatische und wirtschaftliche Bearbeitung aller denkbaren Sägeaufträge. Dafür bietet Kasto neben Sägemaschinen und automatischen Kassetten- und Kragarm-Lagersystemen für Langgut und Abschnitte auch verschiedene Magazin-, Zufuhr-, Sortier-, Handling- und Abfuhreinrichtungen. Diese sollen zum einen die kontinuierliche Versorgung der Sägemaschinen gewährleisten und zum anderen die Handlingkosten so niedrig wie möglich halten. Von der Rollenbahn zum PortalhandlingWeil die mit Bimetall- oder Hartmetall-Sägewerkzeugen bestückten Maschinen alle Werkstoffe schnell, reproduzierbar genau und mit geringem Materialverlust trennen, kommt der lückenlosen Versorgung der Sägen eine hohe Bedeutung zu. Jeder Stillstand kostet Zeit und Geld, weshalb zwischen den automatischen Langgutlagern und der Säge der Materialtransport reibungslos vonstatten gehen muss. Dafür kommen Zuführeinrichtungen wie Rollenbahnen oder verschiedene Vorlage-Magazine zum Einsatz. Diese fungieren als Puffer zwischen dem Lager und der Säge und optimieren sowohl die Versorgung mit Rohstangen als auch die Rücklagerung. Doch mit dem Anstieg der Materialsorten, der kleinen Losgrößen und somit des Materialumschlags stieg auch der Automatisierungsbedarf. Zusätzlich kam die Kundenforderung aus Gründen der Wettbewerbsfähigkeit die Personalkosten weiter reduzieren zu müssen. Deshalb hat Kasto die Entwicklung eines automatischen und flexiblen Materialzufuhrsystems forciert und die flexible Sägezelle Kasto-sawcell realisiert. Dabei handelt es sich im Kern um ein Material-Handlingsystem, das nach Bedarf mit verschiedenen Sägeautomaten und mit unterschiedlichen Langgutlagertypen gekoppelt werden kann. Des Weiteren ist, in Kombination mit einer Sägemaschine, der autarke Betrieb als Sägezelle vorgesehen, wobei die Versorgung mit Rohmaterial und die Entsorgung der Stangen und Reststücke mit Kassetten oder anderweitig erfolgen kann.Das Entwicklungsziel war das mannlose Lagern und Sägen in einem durchgängigen System, wobei der direkte Einzelstabzugriff auf unterschiedliche Art und Weise - auch aus unterschiedlich ausgeführten Säge-Kassetten sowie speziellen Kunden-Kassetten - problemlos funktionieren muss. Im Pflichtenheft standen darüber hinaus so unterschiedliche Forderungen wie minimaler Flächenbedarf und maximale Platz- und Raumnutzung, einfaches und sicheres Materialhandling beim Einlagern, schneller und sicherer Stabzugriff, Versorgung einer oder mehrerer Sägemaschinen, flexibles Handling von Standardmaterialien sowie von Exoten wie L- und T-Profilen oder auch von Materialien mit empfindlichen Oberflächen. Herzstück der Kasto-sawcell ist ein Mehrachsen-Manipulator in Portalbauweise, der mit einer zweiteiligen Lasttraverse ausgerüstet wird. Diese ist in der Lage, wahlweise 6 m lange Stäbe oder zwei Stäbe à 3 m, Reststücke ab 450 mm und Materialien mit Querschnitten von 20 bis 320 mm zu handhaben. Für die Materialversorgung ist direktes Einlagern möglich, oder das Einlagern erfolgt zunächst in eine einlagige Kassette, aus der dann der Manipulator automatisch das Umlagern in platzoptimiert gestaltete Kragarm-Sägekassetten vornimmt. Handlingoperationen laufen parallel zum Sägen abDer schnelle Materialstabwechsel sorgt parallel zum Sägen für minimale unproduktive Nebenzeiten, wodurch die Säge ihre Leistungsfähigkeit bei jedem einzelnen Schnitt voll einbringen kann. Während des Sägens laufen weitere Handlingoperationen ab, beispielsweise das Versorgen einer weiteren Sägemaschine oder das Umlagern aus Kassetten in die Sägezelle. Dass es bei der Kombination Sägemaschine und Manipulator wirklich zur Sache geht, verdeutlichen Leistungsdaten wie maximal 4 t Stabgewicht oder Verfahrgeschwindigkeiten bis 100 m/min und bis zu 30 m/min beim Heben oder Senken des Materials. Diese Leistungen sind einem Portalroboter ebenbürtig, allerdings unter völlig anderen Last- und Umgebungsbedingungen. Das trifft auch auf die Abfuhrseite zu, also das Entfernen der Sägeabschnitte und das Sortieren sowie Kommissionieren nach Aufträgen.Dort kommt das modulare Konzept der Kasto-sawcell erneut zum Tragen, denn zur Sägemaschine und zum Portal-Manipulator gesellt sich ein Abschnitt-Sortiersystem, das ebenfalls verschiedene Ausbaustufen erlaubt. Je nach Bedarf kommt zum Sortieren der Abschnitte ein Linear-Handlingsystem mit Ablegelöffel, das die Abschnitte direkt nach dem Sägen aufnimmt und in Behälter ablegt, oder ein Industrieroboter mit Wechselgreifer zum Einsatz (Bild 2). Dieser nimmt die Abschnitte ebenfalls an der Säge auf, kann sie sukzessive einer Kennzeichnungs-, Entgrat-, Wasch- und Endenbearbeitungsstation zuführen und am Schluss wahlweise in einen Behälter oder auf eine Palette stapeln. Damit ist die automatische Auftragsbearbeitung durchgängig realisiert, und die Kosten für die Materialversorgung - inklusive abgestufter Anarbeitung - lassen sich eindeutig kalkulieren.