Stapeltechnik Alu-Rundmaterial automatisch stapeln

Das Stapeln von Sechseckbunden aus Aluminium, ein Arbeitsschritt, der bisher von Hand erledigt werden musste, konnte jetzt in einem schweizerischen Presswerk erfolgreich automatisiert werden. Den neuen Rundstangenstapler entwickelte der Denkendorfer Logistikspezialist H+H Herrmann + Hieber.

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Die Stapelform des Sechseckbundes aus Aluminiumstangen macht den Einsatz spezieller Behälter erforderlich. (Bild: Herrmann + Hieber)
Die Stapelform des Sechseckbundes aus Aluminiumstangen macht den Einsatz spezieller Behälter erforderlich. (Bild: Herrmann + Hieber)

Das Strangpresswerk Aluminium Laufen AG im schweizerischen Liesberg produziert derzeit jährlich etwa 8000 t Schmiedevormaterial. Die gepressten Rundstangen mussten bisher manuell gehandhabt werden. Das war mit Kosten verbunden und bedeutete bei Metergewichten bis zu 10 kg/m und darüber erhebliche körperliche Belastungen für die Mitarbeiter.

Im Rahmen einer geplanten Großinvestition hatte Aluminium Laufen auch die Automatisierung dieses schwierigen Arbeitsplatzes in Angriff genommen. Dazu wurde ein neues Staplerkonzept speziell für diesen Arbeitsgang entwickelt. Die neue Anlage arbeitet seit mehr als einem Jahr störungsfrei.

Sechseckbund bevorzugte Verpackung für Rundmaterial

Die Stangen werden lagenweise auf Handelslängen gesägt. Die bevorzugte Verpackung für Rundmaterial ist das Sechseckbund, wobei die Anzahl der Abschnitte je Bund mit den Abmessungen variiert. Zusätzlich ist in diesem speziellen Fall gefordert, dass Kopfstücke und Endstücke einer jeden Stange sowie die Mittelteile getrennt verpackt werden sollen. Der Stapler ist für einen Durchmesserbereich zwischen 35 mm und 90 mm ausgelegt.

Die Stapelform des Sechseckbundes macht den Einsatz spezieller Behälter erforderlich. Diese besitzen beidseitig geneigte Wangen. Da die Bundabmessungen mit dem Stangendurchmesser variieren, sind die Wangen horizontal verstellbar. Die Einstellung erfolgt von Hand mit Hilfe definierter Zwischenlagen, die sich leicht und schnell wechseln lassen. Der Neigungswinkel der Wangen bleibt bei allen Stangenabmessungen gleich.

Programmierung unterscheidet Anfangs-, Mittel- und Endstücke

In das Stapelprogramm werden die Auftragsnummer, die Anzahl Stangen je Lage, der Stangendurchmesser sowie die Materialeigenschaft (Anfangs-, Mittel- oder Endstück) eingegeben. Dazu stehen maximal 99 Aufträge zur Verfügung.

Mit diesen Daten kann die jeweils benötigte Lage zusammengestellt werden. Dabei kommt es nicht nur darauf an, die Anzahl an Stangen festzulegen, sondern es ist auch zu differenzieren, ob es sich um Anfangs-, Mittel- oder Endstücke handelt.

Stangen vereinzeln und Lage bereitstellen

Die von der Lagensäge getrennten Abschnitte werden auf einem Querförderband abgelegt. Um die Lage zusammenstellen zu können, muss das gesägte Stangenpaket vereinzelt werden. Dazu werden die Abschnitte bündig positioniert und bis zu einem kippbaren Anschlag verfahren. Zum Vereinzeln dient eine Hubvorrichtung, der sogenannte Vereinzeler. Dieser erfasst die benötigte Anzahl Stangen, die von Lage zu Lage variiert, hebt diese an, transportiert sie zum benachbarten Bereitstellband und legt sie auf diesem ab.

Nicht benötigte Abschnitte (die nicht der Spezifikation Anfangsstück, Mittelstück oder Endstück entsprechen) legt der Stapler zwischenzeitlich in einer verfahrbaren Reststangenablage ab. Diese besitzt drei Ablagepositionen für die drei Materialspezifikationen. Danach wird der Stapelbetrieb mit den Mittelstücken im Normalbetrieb fortgeführt. Die zwischenzeitlich abgelegten Restmengen werden, wenn sie benötigt werden, auf das Bereitstellungsband zurückgelegt und auf das Sägeband zurückgefahren. Mit den zurückgelegten und den gesägten Stangen wird der Normalbetrieb fortgesetzt.

Transportieren und Ablegen per Greiferportal

Der Transport erfolgt mit Hilfe eines verfahrbaren Greiferportals. Am Portal sind insgesamt fünf Greifer angeordnet. Bei langen, dünneren Stangen wird so eine Durchbiegung verhindert. Kürzere Stangen können mit mindestens zwei Greifern gefasst werden. Zur sicheren Positionierung der Lage in der Greiferzange sind ein Stirnanschlag und ein Niederhalter in die Zangen integriert. Zudem wird die Lage in ihrer Breite positioniert.

Die derart fixierte und geklemmte Stangenlage wird in ihre Zielposition über dem jeweiligen Korb verfahren. Es sind drei Körbe, jeweils einer für Anfangs-, Mittel- und Endstücke, mit festen Positionen nebeneinander fixiert. Die Greifervorrichtung legt die Lage im Korb ab. Die Transportbewegungen zum Ablegen der Reststangen in der Restmengenablage und zu deren Rückführung auf das Bereitstellungsband laufen gleichartig ab.

Separates Verpacken erschwert Automatisierung

Die gefüllten Körbe werden in die Verpackung verfahren, wo die Bunde gewogen und unter Verwendung von Zwischenlagen automatisch umreift werden. Danach ist die Ware direkt bereit für den Abtransport.

Die zusätzliche Forderung nach separatem Verpacken hat die beschriebene Automatisierungslösung erschwert. Das sollte nicht den Blick dafür verstellen, dass sich die Grundaufgabe, das Stapeln zu Seckseckbunden, mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung relativ einfach und kostengünstig lösen lässt. Das macht diese Technik auch für zahlreiche andere Branchen interessant, zumal Gewichte und Abmessungen praktisch nicht begrenzt sind.

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