Ein anhaltender Trend in der Holz- und Kunststoffverarbeitung ist die Individualisierung, für die Profilummanteler bedeutet dies eine laufend ansteigende Anzahl an Rüstvorgängen. Dieses neue Automatisierungskonzept mit Robotern verkürzt die Rüstzeiten.
Die Profilumrüstung dauert bei herkömmlichen Ummantelungsmaschinen im Durchschnitt anderthalb Stunden. Bei Geometrien, die sich erheblich vom zuvor gefertigten Produkt unterscheiden, dauert es teilweise sogar einen halben Arbeitstag oder länger, bis mehrere Dutzend Rollen von Hand ausgewählt, begutachtet und millimetergenau mit dem richtigen Druck an das Profil gesetzt wurden. „Deshalb wurden wir in der Vergangenheit immer wieder gefragt, wie man den gesamten Prozess verbessern kann. In den frühen 2000er-Jahren begannen wir schließlich, intensiver über komplett neue Möglichkeiten in der Automatisierung nachzudenken“, sagt Uwe Wagner, Geschäftsführer von Düspohl. Eine automatische Positionierung von Ummantelungsrollen allein reichte nicht aus.
Verkürzung der Rüstzeiten
Das Unternehmen bereitete Schritte vor und revolutionierte zum Beispiel das Primerauftragssystem für die Kunststoffindustrie. „Dadurch gelang es uns, die Rüstzeiten von 20 Minuten auf weniger als 20 Sekunden zu reduzieren. Durch diese Maßnahmen bieten wir jetzt mit der neuen RoboWrap eine Maschine mit einer Rüstzeit von konstant fünf Minuten an“, sagt Wagner. Die Maschine ermöglicht durchschnittlich einen Output, der die Kapazitäten herkömmlicher, auch teilautomatisierter Ummantelungsmaschinen um das 20-Fache und mehr übersteige. Der Anfahrprozess entwickelte sich ebenfalls zu einer kalkulierbaren Größe, denn ein lieferbares Profil verlässt die Anlage nach durchschnittlich anderthalb Meter.
Ummantelungsprozess mit Robotern
Mitsubishi Electric stattete die letztgelieferte Ummantelungsmaschine mit insgesamt 35 Robotern aus. Diese Maschine ist für komplexere Profile auf bis zu 47 Roboter erweiterbar. Die benötigte Anzahl der Roboter orientiert sich dabei an den späteren Anforderungen.
Jeder Roboter entnimmt seine für den jeweiligen Profilbereich benötigte Rolle aus einem der insgesamt drei umlaufenden Kettenmagazine und begibt sich anschließend damit in die zugewiesene Andruckposition. Die Roboter geben nach jedem Ummantelungsprozess alle Rollen zurück in die Magazine und führen einen kompletten Umlauf aus, bei dem sie jede Rolle mit einem Laserscanner vermessen. In diesem kurzen Vorgang lesen sie mittels einer Ringcodierung an der Rolle verschlüsselte Eigenschaften über das Material und den Härtegrad und vermessen die Rolle auf einen Zehntelmillimeter genau in ihrer Form. Anschließend legen sie alle diese Daten einschließlich des aktuellen Steckplatzes in einer Datenbank ab, die auf diese Weise jederzeit exakt die Magazinbestückung wiedergibt.
Düspohl erweiterte die Software in den vergangenen zehn Jahre so, dass sie für den klassischen Ummanteler und Maschinenführer die Bedienung vereinfacht und mit zunehmender Intelligenz immer neue Prozesse ermöglicht. Das Programm vergleicht die Ummantelungsrollen, die im täglichen Gebrauch verschleißen, und wählt sie selbst mit der entsprechenden Profilgeometrie so aus, dass sie die vorgegebenen Aufgaben Station für Station erfüllen können.
Die sukzessiv entstehende Datenbank an Rüstplänen für Profile lässt sich automatisch per Datenbus an weitere Maschinen des Typs RoboWrap übertragen und ermöglicht so eine sofortige Kapazitätserweiterung. Fachkenntnisse zur Ummantelung sind damit nur noch bei dem Personal erforderlich, das den erstmaligen Rüstprozess virtuell festlegt.