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3,9?m Spannweite hat der Industrieroboter, den Minda bei der Schaffitzel Holzindustrie erstmals als Lamellensortierer in eine BSH-Produktion integrierte © Johannes Plackner

Orange Flexibilität

Ein Artikel von Hannes Plackner | 25.09.2013 - 13:38
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Aufgabe: Eine Vakuumentstapelung hebt Schicht für Schicht ab, vereinzelt sie, führt sie der Sortierstation zu und entsorgt die Stapelleisten © Minda

Eine beeindruckende Kombination aus Flexibilität und Effizienz ist die neue BSH-Linie der Schaffitzel Holzindustrie, Schwäbisch Hall/DE. Sieben Mitarbeiter erzeugen künftig bis zu 11.000 m3 BSH, das maximal 45 m lang ist. Verarbeitet werden fünf Holzarten, mitunter zu Hybridträgern. Dass diese Vielfalt nicht zu Verzögerungen führt, dafür sorgt ein Industrieroboter im Herz der Halle.
Die Leimholzspezialisten von Minda, Minden/DE, waren für das Gesamtkonzept verantwortlich. Gemeinsam mit Schaffitzel bestimmten sie, wo welche Maschinen angeordnet werden. Die Halle wurde neu gebaut. Die Binderproduktion folgt dem idealen Layout – einer U-Form. 45 m sollte die Maximallänge der BSH-Träger betragen. Die Halle besitzt hierfür 3500 m2 Grundfläche.

Maschinelle und manuelle Sortierung

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Leimholzfertigung in 14 Schritten. 1: Aufgabe mit Vakuumentstapelung, 2: Feuchtigkeitskontrolle, 3: maschinelle Festigkeitsmessung, 4: manuelle Qualitätssortierung, 5: Sortierroboter mit sechs Boxen, 6: Restholzbox, 7: Kappung, 8: Kompakt-Keilzinkenanlage, 9: Aushärtelager, 10: Vierseiten-Hobelautomat, 11: verstellbarer Anschlag, 12: Binderaufstellstation, 13: 45?m Bogenpresse, 14: gerade Presse © Johannes Plackner

Schaffitzel kauft die Lamellen überwiegend frisch zu und trocknet vor Ort. Großteils verwendet er 46 mm starke Bretter. Die Hölzer sind bis zu 5 m lang und maximal 28 cm breit. Ein Stapler setzt sie paketweise auf einem Rollengang ab. Leise gleiten sie in die Entstapelung, wo sie eine Hubeinheit mit vier Vakuumsaugleisten von oben abhebt.
Die Lagen werden über einen Querförderer vereinzelt. Der führt die Bretter zunächst zur Taktfeuchtemessung DMT8 von Gann. Als Nächstes kommt eine Stirnseitenfräse, welche eine definierte Oberfläche anfertigt. Darauf klopft die Stahlkugel des Microtec-Viscan-Systems. Aufgrund der Schwingungsfrequenz, des Querschnitts, der Länge und des zuvor gemessenen Gewichts errechnet Microtec in Sekundenbruchteilen die Festigkeitsklasse. Ob die Lamelle den Sichtanforderungen entspricht, entscheidet ein Bediener. Mit Fluoreszenzkreide zeichnet er die Holzfehler an, die im nächsten Schritt ausgekappt werden.
Die angezeigneten Kappschnitte registriert ein Kreidescanner direkt nach der Beurteilungsstation. Diese Daten sind für die weitere Verarbeitung von erheblicher Bedeutung.
Jetzt kommt jenes Bauteil, das Schaffitzels Linie zu einer einzigartigen macht. Vor der Kappsäge sortiert ein knalloranger Industrieroboter von ABB, Zürich, die Lamellen nach Oberflächenqualität, Festigkeitsklasse und Holzart (s. Kasten re. Seite). Bereits jetzt weiß der Leitrechner, wo und in welchem Binder jede Lamelle landen soll. Schaffitzel ist von dieser Technik begeistert: „Als Minda das angeboten hat, wusste ich: Das ist die Zukunft, das will ich haben.“ Kaum ein Betrieb kann die Flexibilität des Roboters besser nutzen als Schaffitzel. Der Schwabe verleimt nicht nur Fichte, sondern auch Accoya, Buche, Lärche oder Douglasie. Die Minda-Anlage kommt auch mit Hybridträgern mit zwei Holzarten zurecht.

Querlager lässt sich teilen

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Im Querlager härten die bis zu 45?m langen Lamellen aus - bei Bedarf arbeitet das Lager, aufgeteilt auf zwei Bereiche (20 und 24?m), im Blockbetrieb © Minda

Die passenden Hölzer strömen am Roboter vorbei direkt in Richtung Kappsäge und Keilzinkung von Howial weiter (s. Link 1). Weiter geht‘s mit den keilgezinkten Lamellen. Bis zu 45 m lang kommen die aus dem Kompaktautomaten. Über eine Rollenbahn fahren sie zum angrenzenden Aushärtelager. Der Polyurethanklebstoff in den Zinken (Purbond) braucht maximal 35 min, um abzubinden. Vollautomatisch werden dafür bis zu 60 cm hohe Stapel gebildet. Das geschieht über Lanzen, welche die Lamellen über dem vorhergehenden Stück platzieren und dann sanft herausgezogen werden. Das Querlager lässt sich bei Binderlängen bis 20 m teilen und effizient im Blockbetrieb nutzen. Der vordere und hintere Bereich arbeiten dann unabhängig voneinander und stellen zusätzliche Produktionspuffer dar.
Die ausgehärteten Lamellen gelangen am Ende des Querlagers über eine Knickentstapelung auf Höhe der Hobelrollenbahn. Ein Mitarbeiter legt die bis zu 45 m langen Bretter um. Dann geht‘s ab in den 150 m/min schnellen, eingehausten Vierseiten-Hobelautomaten von Rex. Gleich nachdem die Lamellen den Hobelkobel verlassen haben, werden sie von oben mit MUF-Leim und Härter benetzt (Türmerleim). Es folgt die letzte Rollenbahn. Das Ende der Fahrt markiert ein millimetergenau verstellbarer Automatikanschlag. Er stoppt die Lamelle an jenem Ort, wo sie im Binder vorgesehen ist. Die Lamelle wird aufgestellt und auf einem schrägen Querförderbereich zum Presskuchen vorgeformt.
Zur Beschickung von gerader und Bogenpresse benutzt Schaffitzel drei Brückenkräne mit synchronisierter Steuerung. Sobald die Lamellen im Bett liegen, bringen zwei Bediener den Pressdruck auf. 360 min (bis zu sechs Stunden) dauert das Aushärten. Dann kommt abermals der Kran, hebt die Binder auf die Zuführung des Rex-Binderhobels. An dessen Hinterseite wartet dann die Abbundhalle.

Produktion für die nächste Generation

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Der Greifer des Industrieroboters © Johannes Plackner

Die neue Linie verdoppelt die Kapazität auf 11.000 m3/J. Mit 45 m sind deutlich längere Binder möglich als auf der alten Anlage aus 1989, die nur 31 m ermöglichte. „Investiert habe ich auch, da mein Sohn Jörg nächstes Jahr ins Unternehmen einsteigen wird. Da will man natürlich einen attraktiven Betrieb übergeben“, weiß Schaffitzel. Mit dem Projektablauf war man sehr zufrieden. Nur zwei Wochen standen die Maschinen still. Kurz danach wurde ein 42 m-Binder erzeugt und ausgeliefert. Natürlich fristgerecht, immerhin sind wir hier in Schwaben.
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Anschlag: positioniert beleimte Lamellen © Minda

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Bruttolängenmessung: erkennt Markierungen © Johannes Plackner

Die Roboter kommen in die Leimholzindustrie

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3,9?m Spannweite hat der Industrieroboter, den Minda bei der Schaffitzel Holzindustrie erstmals als Lamellensortierer in eine BSH-Produktion integrierte © Johannes Plackner

Erstmals integrierte Minda einen Industrieroboter in eine BSH-Fertigung. Der orange Automat von ABB ist mit zwei Joulin-Vakuumsaugbalken bestückt. Damit greift er jene Lamellen ab, die von der Sortierstation kommen und auf einen der sechs Pufferplätze gehören. Der Roboter setzt die Saugbalken oben mittig auf die Lamelle und fixiert das Holz damit zuverlässig. 3,9 m Reichweite besitzt der Arm. Damit kann er 5 m lange Lamellen beliebig drehen. Abgesetzt werden sie in einem Pufferlager, das leicht schräg steht. Dadurch orientieren sich die Lamellen automatisch an einer definierten Position und können danach zuverlässig wieder aufgenommen werden, ohne dass der Roboter Sensoren hat. Neben der Bedienung der Pufferplätze ist der Roboter für die Reststückentsorgung zuständig. Zu feuchte oder qualitativ unpassende Stücke deponiert er in der nebenstehenden Mulde, die am Schichtende geleert wird.
Acht bis zehn Stücke pro Minute wird der sechsachsige Roboter manipulieren. Trotz unzähliger Bewegungen der Gelenke sei diese Lösung wartungsarm, betont Minda. Die Maschinenbauer setzen seit Langem bei der Ausstattung von Wellpappebetrieben auf Industrieroboter. Die Ansteuerung und Wartung haben die Mindener im Griff. Verglichen mit einem Etagenpuffer mit sechs Lagerplätzen seien die Standardroboter auch günstiger, heißt es.