Fliesenzuschnitt 4.0

Anwenderbericht im Magazin Automation (x-technik) Ausgabe 1/März 2018

Großkeramik nach Maß in 48 Stunden beim Kunden: Auf Basis vor Ort digital erfasster und per Web-Applikation ins Unternehmen gesendeter Naturmaße fertigt Ceraflex® kundenspezifische großformatige Fliesenzuschnitte. Eine vollautomatische Handling-Anlage für die bis zu 3.200 x 1.600 mm messenden Großkeramikplatten hilft Ceraflex®, die Zeit vom Eingang der Maße bis zur Ablieferung von 96 auf 48 Stunden zu verkürzen. Die Konstruktion, Festigkeitsberechnung und Antriebsauslegung für das Rollregal-Lager sowie für Lafette und Fahrbahn des Roboters erledigte das IMA Ingenieurbüro für Maschinen und Anlagenbau. Deren Schwesterunternehmen TAT-Technom-Antriebstechnik lieferte den Zahnstangenantrieb für die beiden 40 m langen Schwerlast-Linearachsen.

Von Ing. Peter Kemptner, x-technik

 
Herausforderung Plattenlogistik

Obwohl das bereits Ansätze von Industrie 4.0 in sich trägt, war bis Mitte 2017 noch die interne Logistik der Porzellanplatten ein begrenzender Faktor. Er machte es angesichts des Wachstums immer schwieriger, dieses sportliche Lieferversprechen einzuhalten.

„An der früheren Produktionsstätte wurden die Platten handgeführt per Kran zur Wasserstrahl-Schneidanlage gebracht“, beschreibt Peter Limberger den Zustand vor der Gründung von Ceraflex als eigenes Unternehmen. „Zentraler Bestandteil der Produktionsanlagen im Neubau in Ried im Traunkreis (OÖ) war daher eine vollautomatische Handling-Anlage für die Großkeramikplatten.“ Damit verkürzte Ceraflex® die Zeit vom Eingang der Maße bis zur Ablieferung auf 48 Stunden.

Roboter-bedientes Rollregal-Lager

Die aus Quellen im Mittelmeerraum bezogenen Platten werden geschützt im Inneren der 2.500 m2 großen Produktionshalle bereitgehalten. Ihre Lagerung erfolgt in einem platzsparenden Rollregalsystem mit 50 Regalen. Diese weisen ca. 80° Neigung auf und stehen quer auf einer ca. 40 m langen Schienenbahn. Auf der können sie gegeneinander verschoben werden, sodass sich eine Zugriffsmöglichkeit bietet.

Nach Anlieferung eingelagert, bei Bedarf entnommen und zur Wasserstrahl-Schneidanlage transportiert werden die Keramikplatten von einem Roboter mit Vakuum-Greifer. Dieser ist auf einer Lafette montiert, die ihn auf einer zum Rollregalsystem parallel laufenden und wie dieses 40 m langen Linearachse bewegt. Sie ist mit einer Ablage für den Transport der Platten ausgestattet, sodass diese den bis zu 40 m langen Weg nicht am Greifer des Roboters bleiben muss.

Engineering für Schwerlast-Anlage

Das Grundkonzept der Anlage stammt von den Ceraflex®-Geschäftsführern selbst. Einer davon ist zugleich geschäftsführender Gesellschafter der ISW GmbH in Ennsdorf (NÖ), daher übernahmen die erfahrenen Stahlbearbeitungsspezialisten dieses Unternehmens die Ausführung des mechanischen Teils. Mit Festigkeitsberechnungen und der Antriebstechnik-Auslegung für das Rollregalsystem betraute Ceraflex ® das IMA Ingenieurbüro für Maschinen- und Anlagenbau. „Das Engineering-Unternehmen in Leonding genießt in der Branche einen hervorragenden Ruf“, sagt Peter Limberger. „Auch ISW hatte bereits sehr gute Erfahrungen mit den Experten für Konstruktion und Berechnung gemacht.“

 
„Trotz dieser Belastung muss die Durchbiegung innerhalb der Toleranzen bleiben“, erläutert Walter Mayr-Riedler, Leiter des Bereichs Engineering bei IMA. „Um ohne Überdimensionierung eine dauerhafte gute Funktion zu gewährleisten, muss auch die Dimensionierung der Motoren, Getriebe, Kupplungen, Zahnstangen und Ritzel passen.“ 

IMA übernahm die gesamte Konstruktion der Roboter-Lafette und der Linearachse, auf dem sich diese bewegt. Auch dabei waren die Berechnungen ein wesentlicher Auftragsbestandteil. „Hier wirkt sich u. a. das Auskragen des Roboterarms samt Greifer und Last um mehr als zwei Meter in Form enormer Querkräfte aus“, sagt Walter Mayr-Riedler. „Deshalb führten wir zusätzlich zur Konstruktion und Berechnung des Wagens mit Roboteraufnahme und Plattenablage sowie der Unterbauschienen eine Überprüfung der Lagerauslegung durch.“

Bericht zum Download: Automation (x-technik) Ausgabe 1/März 2018, S. 108-111