Weltweit erste vollautomatisierte Anlage für Baustahlmatten

ASA (Automatische Schneidanlage) heißt die neu entwickelte Maschine, die die Betonstahl-/Baustahlmatten vollautomatisch handhabt, schneidet und stapelt. Das Abheben der obersten Matte vom Stapel ist eine große Herausforderung, da die Fertigungstoleranzen der Baustahlmatten im Zentimeterbereich liegen, für das Handling aber eine Genauigkeit von unter einem Millimeter erforderlich ist.

Zudem liegen die einzelnen Matten nicht ordentlich im Stapel. Deshalb wird eine 3D-Bildverarbeitung eingesetzt, die sechs geeignete Aufnahmepunkte identifiziert. Wenn die Greifer die Matte anheben, kommt die nächste Herausforderung: Die Matte biegt sich. Deshalb werden für jeden der sechs Punkte drei separat arbeitende Antriebe benötigt, um die Greifer in alle drei Raumrichtungen bewegen zu können. Im Betrieb müssen die Antriebe präzise und synchron angesteuert werden

Um die Verformung der Matten beim Heben auszugleichen, sind 18 Antriebe für das Hubwerk erforderlich, hinzu kommen vier Antriebe für den Transport der Matten innerhalb der Anlage. Hier kommen Servoantriebe von Mitsubishi Electric mit den entsprechenden Servoverstärkern zum Einsatz. Die Motoren der Baureihe MR-J5 sind sehr kompakt und bieten eine hohe Dynamik. 

Die passenden Servoverstärker können über Zwischenkreise gekoppelt werden, was zu einer hohen Energieeffizienz der Anlage beiträgt. Mit dem Motion Controller lässt sich der geforderte Gleichlauf der Antriebe optimal realisieren. Auch alle anderen Komponenten der Automatisierungstechnik stammen von Mitsubishi Electric. Für einfache Förderaufgaben kommen Frequenzumrichter vom Typ FR-E800 zum Einsatz. Und eine Sicherheits-SPS der Baureihe MELSEC iQ-R steuert alle Abläufe in der Anlage. Ergänzt wird diese durch drei C-Controller, auf denen die Bildverarbeitung läuft. Als Protokoll kommt CC Link IE TSN zum Einsatz, das neben Echtzeitfähigkeit auch die notwendige sicherheitsgerichtete Kommunikation ermöglicht. Mit der Gigabit-Bandbreite, die der offene Standard CC-Link IE TSN bietet, lässt sich die Kommunikation von Steuerung, Motion Control und Safety problemlos in ein Netzwerk integrieren.

Nach einer Entwicklungszeit von knapp zwei Jahren konnte im Frühjahr 2024 die erste sechs Meter hohe und über 40 Meter lange ASA in Betrieb genommen werden. Die Bedienung erfolgt über ein GOT-Bediengerät von Mitsubishi Electric. Neben dem Touchscreen sind jedoch auch einige Taster und Schalter integriert, um die Bedienung mit Handschuhen zu erleichtern. Das Umrüsten der Anlage, zum Beispiel auf eine neue Mattengröße, ist mit dem GOT-Bediengerät sehr einfach. Nur wenige Tätigkeiten müssen beim Einrichten von Hand ausgeführt werden. Im Routinebetrieb kann die Anlage dann von einer Person bedient werden