AGV's en robotica in plaatbewerking

Het automatisch laden en ontladen van lasersnijsystemen maakt inmiddels standaard deel uit van moderne plaatbewerkingsprocessen. Met palletiseerrobotica en zelfrijdende transportsystemen (AGV's) dringen de volgende trends nu door in de praktijk.

Vezellasersnijsystemen hebben een revolutie teweeggebracht in de plaatbewerking en zetten de toon in de productie. De snelheid waarmee de platen volledig automatisch tot de gewenste dikte worden gesneden, is bij de krachtige machines hoger dan wanneer de platen met een handmatig bediende kraan of vorkheftruck worden gewisseld. Waar de mens de beperkende factor wordt voor de algehele effectiviteit van de apparatuur (OEE), komen geautomatiseerde opslagsystemen voor metaalplaat met automatiseringslijnen in beeld. Zij zorgen met hun horizontaal bewegende portaalrobots voor de toevoer van de platen aan de lasermachines: harken halen gelaserde platen van de wisseltafels op en vacuümzuigers plaatsen nieuwe onbewerkte platen. Zo kan een lasersnijmachine in principe de klok rond werken, zolang de materiaalstroom ervoor en erna probleemloos functioneert. Ook wat nu nog meestal met de hand wordt gedaan, kan worden geautomatiseerd. Vooropgesteld dat er ruimte voor is.

Niet-flexibele automatiseringslijnen zorgen voor ruimteproblemen

"De verplichte koppeling tussen laser en magazijn via een automatiseringssysteem neemt best veel ruimte in beslag, vooral als er meer dan één laser met het automatiseringssysteem is verbonden. Dat werkt prima als de bouwgrond er al is maar het magazijn nog moet worden gebouwd. Bij bestaande gebouwen is het niet ongebruikelijk dat de hele hal moet worden verplaatst, als dat al mogelijk is," aldus Johannes Dippner, Area Sales Manager bij Remmert GmbH, die de situatie beschrijft zoals die bij veel van zijn klanten is. Het bedrijf Remmert is een fabrikant van opslag- en automatiseringstechniek voor de handling van plaatwerk en langwerpige goederen en is gespecialiseerd in individuele oplossingen en de integratie van systemen van verschillende machinefabrikanten.

Vooral kleine en middelgrote bedrijven staan hier voor de uitdaging om de gewenste capaciteitsuitbreidingen in de voorraad door te voeren. "Vaak is er net de ruimte voor slechts één opslagtoren naast de laser. Dit is weliswaar voldoende om een enkele machine continu te bevoorraden of om gesneden platen te bufferen. Maar als het even kan, moet voor een crisisbestendige opslag van onbewerkt plaatwerk elders in het bedrijf extra opslagruimte worden gebruikt, wat pendelverkeer met vorkheftrucks door het hele bedrijf en extra personeelskosten met zich meebrengt," aldus Dippner.

Zelfrijdend transportsysteem voor het pendelverkeer van plaatstaal

Voor dergelijke scenario's heeft Remmert een zelfrijdend transportsysteem ontwikkeld dat groot genoeg is voor het verplaatsen van grote en zware metalen platen en dat toch veilig kan navigeren, absoluut ook in krappe rijpaden. Hiervoor is het nodig dat het voertuig vrij navigeert, zelfstandig obstakels detecteert en kan rijden in alle richtingen. "Onze AGV kan ter plekke draaien en vooruit, achteruit en zijwaarts bewegen. Op deze manier kunnen we ook goederenoverslagstations in de lengte of dwars benaderen," zo licht Dippner de mobiliteit van de AGV's van Remmert toe.  Het bedrijf, gevestigd in Löhne in Duitsland (Noordrijn-Westfalen), ziet mogelijke toepassingen in het vervoeren van plaatwerkpakketten tussen lasercentra en het centrale plaatwerkmagazijn en in het afvoeren van gesneden platen na het lasersnijden. "Het grote voordeel is de grote flexibiliteit voor het organiseren van de ruimte in het bedrijf. Er is meer vrijheid om de bewerkingscentra en magazijnen te plaatsen en om er naartoe te rijden volgens order. Bovendien hoeft het sorteren en palletiseren van lasergesneden werkstukken niet meer in de buurt van de lasers plaats te vinden.

De AGV zorgt voor de toevoer naar een decentrale palletiseerrobot

Het handmatig sorteren van plaatdelen is arbeidsintensief en vooral ergonomisch ongunstig. De medewerkers moeten ver in de tafel reiken om de soms zware metalen onderdelen op te tillen. Transportbanden kunnen hier ondersteuning bieden, maar zonder inspanning van personeel gaat het niet. Hier al nemen de eerste robottoepassingen het ondankbare werk over. Ook in het assortiment van Remmert zit een palletiseerrobot met automatische wisselaar voor verschillende formaten. De robot scant eerst de positie van de plaat en pakt, aan de hand van het snijplan, de afzonderlijke werkstukken op door middel van een vacuümzuiger of magneet en stapelt ze op de gereedstaande pallets.

Of het nu handmatig of automatisch is - tot nu toe was het gebruikelijk om vlak naast de lasermachine te sorteren en te palletiseren, vaak zelfs rechtstreeks vanuit de automatiseringslijn. "Met de snelheid van de lasers moet dit heel snel en zonder fouten gebeuren. Tenslotte moet de wisseltafel vrij zijn voordat de volgende plaat uit de laser komt. Vooral bij snijplannen met meerdere varianten of zware werkstukken kan het behoorlijk veeleisend worden. Bovendien komt het telkens weer voor dat werkstukken na het lasersnijden blijven steken op de snijtafel of vast komen te zitten op het restrooster. Dan moet de mens ook hier de robot helpen, zo licht Dippner toe.

Hier kan een decentraal sorteerstation, bevoorraad door een AGV, een interessant alternatief zijn. "Dit is ook ideaal als er met meer dan één laser wordt gewerkt. De AGV rijdt op basis van de order naar de lasercentra, haalt de gesneden plaat op en brengt hem naar het sorteerstation, dat zich elders kan bevinden. Op die manier zouden ook volgende bewerkingsstappen, zoals het slijpen en ontbramen van de werkstukken, wat betreft ruimte op een effectieve manier kunnen worden gekoppeld aan het sorteerstation."