Stanzen

Rondenstanzanlage vereint Qualität und Geschwindigkeit

| Autor: Stéphane Itasse

Diese Rondenstanzanlage stellt 10 mm dicke Blechronden aus Aluminium her.
Diese Rondenstanzanlage stellt 10 mm dicke Blechronden aus Aluminium her. (Bild: Dreher)

Eine Rondenstanzanlage für Aluminium mit Pufferstation hat Automatic-Systeme Dreher für einen ungenannten Automobilhersteller realisiert.

Hergestellt werden mit einer Gesamthubzahl von 30 min–1 Aluminiumronden mit einer Blechdicke von 10 mm, wie das Unternehmen mitteilt. Die Anlage besteht aus einer Bandanlage, einem Stanzautomaten und einer Förderstrecke mit Pufferstation. Bei allen Anlagenteilen lag das Projektmanagement in den Händen von Dreher. Neben eigenen Produkten wurden auch Fremdfabrikate integriert.

Neue Vorschubrichtmaschine für Aluminium konstruiert

Mit Blick auf das Material konstruierte das Unternehmen eine neue Vorschubrichtmaschine. Diese verfügt über eine Richtkassette mit neun Richtwalzen. Die Richtwalzen haben einen Durchmesser von 90 mm. Für eine optimale Materialausnutzung wurden die Vorschubrichtmaschine und die Peripherie (Gesamtgewicht circa 17,5 t) mit einem Querhub ausgestattet. Mit dem 2-fach Zick-Zack erzielt der Kunde eine Materialeinsparung von rund 6 %, wie es heißt.

Um den Flächenbedarf der Anlage gering zu halten, entschied sich der Anbieter für eine teilautomatisierte Bandanlage in Kurzbauweise. Dabei werden Einzelschritte in automatisch ablaufende Rüstabschnitte unterteilt und nach Ablauf des einzelnen Abschnitt es mit Zustimmtaster quittiert. Außerdem erfolgt die Richtwerkeinstellung nach Werkzeugdatensatz automatisch. Die seitlichen Bandführungen sind dagegen, aufgrund der selteneren Wechsel der Bandbreiten, manuell einstellbar.

Die Verarbeitung von Bandanfang und Bandende sind automatisierte Funktionen der Bandanlage. Der Bandanfang und damit die Coilaußenwindung wird mittels Schopfschere in handelbare Stücke zerkleinert. Diese fallen in einen Schrottcontainer und werden manuell aus der Anlage entnommen. Ziel ist es, das Richtwerk vor der Einbringung von Schmutz zu schützen.

Rondenstanzanlage nutzt Restmaterial maximal aus

Optimale Materialausnutzung bedeutet zudem, dass beim Bandende möglichst viel Restmaterial verarbeitet werden kann.Dazu verfährt die Vorschubrichtmaschine so lange im Zick-Zack, bis sich das Material vom Haspeldorn löst. Anschließend werden Ronden ohne Querhub weiter gestanzt. Ist das Bandende vor der Vorschubrichtmaschine erreicht, wird der Coilhaken abgeschopft und – als einziger manueller Schritt – entnommen. Außerdem lässt sich das Restmaterial in der Anlage mithilfe eines Restbandtreibers hinter dem Stanzautomaten komplett verarbeiten.

In das Gesamtkonzept wurde ein Stanzautomat der Firma Andritz Kaiser integriert. Dieser stanzt aus dem bereitgestellten Material Ronden mit einer Kraft von 2500 kN. Für ein einheitliches Steuerungskonzept erstellte Dreher nach eigenen Angaben nicht nur die Steuerung des Stanzautomaten, sondern auch die Programmierung des Kuka-Roboters im Bereich der Pufferstation. Zu den Aufgaben des Projektmanagements zählten außerdem die Implementierung der Gesamtanlage am Produktionsstandort sowie die Vergabe des CE-Zeichens. Die Dokumentation und Schulungen über die gesamte Anlage waren dabei obligatorisch.

Pufferstation sichert Weiterbetrieb der Gesamtanlage

Die Pufferstation wurde zwischen dem Stanzautomaten und der Umformpresse in den Bereich der Förderstrecke integriert. Während des Onlinebetriebs schleust hier der Roboter die Ronden aus. Diese werden anschließend gepuffert, um eine Produktion auch während eines Stillstands der Stanzanlage zu garantieren. Folglich können die gepufferten Platinen, beispielsweise bei einem Coilwechsel, dem Umformprozess wieder zugeführt werden, und die Produktion kann unterbrechungsfrei weiterlaufen.

Des Weiteren wurde die Pufferzeit so ausgelegt, dass neben dem Coilwechsel auch Zeit für die Entleerung der Schrottcontainer oder zur Reinigung der Werkzeuge bleibt. Bei einer Hubzahl der Umformpresse von 20 min–1 beträgt die Pufferzeit rund 25 min.

Nach dem Stanzen werden die Ronden durch einen Rondensenker aus dem Stanzwerkzeug entnommen und auf ein Förderband abgelegt. Über eine Förderstrecke werden die Platinen dem Umformprozess zugeführt. Dreher hat hier sowohl die mechanische als auch die elektrische Schnittstelle zur bereits bestehenden Umformpresse erstellt. Die Übergabe der Ronden an das Transfer erfolgt mittels Rondenheber.

Bei der Steuerung wwurde ein einheitliches Steuerungskonzept mit Siemens S7 Simotion realisiert. Die Automation und der Stanzautomat verfügen über zwei separate Steuerungen. Als Sicherheitssteuerung dient die Siemens F-Steuerung mit Safety Integrated. Die Visualisierung und Anlagenbedienung erfolgt über einen PC677 in einer Kombination aus Touchbedienung und Hardwaretastern. Dabei verfügt jedes Anlagenteil über ein separates Bedienterminal.

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