Das in Falkenberg, Schweden, ansässige Unternehmen Randek ist Hersteller von Maschinen und Produktionsstraßen zur industriellen Fertigung von Bauteilen für Holzfertighäuser, unter anderem Dachbinder. Der Dachbinder, beziehungsweise das Tragwerk eines Dachstuhls, besteht aus Druck- und Zugstäben, die an den Knotenpunkten mit Laschen und Nägeln nach einem genauen Nagelbild verbunden werden. Daher spricht man auch vom Nagelbinder. In der Regel werden Nagelbinder aus mehreren Holzlagen hergestellt. Seit den 1970er Jahren ersetzen weitgehend wirtschaftlichere Nagelplattenbinder die klassischen Nagelbinder. Bei diesem Verfahren verbinden industriell gefertigte Nagelplatten, die mit Spezialpressen beidseitig in das Holz gedrückt werden, die Holzstöße.
Automation ersetzt aufwendige Handarbeit
Die traditionellen Dachbinder-Herstellungsverfahren sind arbeits- und kostenintensiv, da die meisten Vorgänge, wie das Ansetzen der Einspannvorrichtungen, das Zurechtlegen der Hölzer, das Positionieren der Nagelplatten, das Anpressen der Platten mit der Binderpresse und die Abstapelung der fertigen Dachbinder, von Hand erledigt werden.
Das neue Autoeyetruss-System SF022 von Randek ist eine vollautomatische Produktionsanlage, die Nagelbinder in klassischer oder in Scherenform herstellt. Lediglich zu Beginn des Produktionsprozesses ist noch Handarbeit notwendig, wenn zwei Bediener das Bauholz auf die Maschine auflegen. Alles Weitere läuft automatisch ab. Die Platzierung und Positionierung der Hölzer erfolgt gegen Anschlagpucks auf dem sogenannten Puck-Tisch. Über eine sogenannte Nagelbrücke werden die Stöße automatisch mit Wellnägeln fixiert und die Hölzer durch einen Tintenstrahldrucker mit Produktionsdaten versehen. Im nächsten Schritt wird der Nagelbinder automatisch zur Presse befördert, die die entsprechenden Nagelplatten aus dem richtigen Magazin entnimmt und zum Pressen einführt. Die Presse identifiziert visuell die Stoßverbindungen der Dachbinder-Konstruktion, um die Nagelplatte exakt zu positionieren. Der Pressdruck passt sich automatisch der Größe der Nagelplatte und der Stärke des Bauholzes an. Nachdem alle Stoßverbindungen durch eingepresste Nagelplatten verbunden sind, wird der Nagelbinder zur Qualitätskontrolle weiterbefördert.
Anschließend erfolgen das automatische Abstapeln und das Verladen auf Lkws. „Die jährliche Produktionskapazität im Dreischicht-Betrieb beläuft sich auf etwa 187 000 Dachbinder“, erläutert Randek-Vertriebsleiter Johan Larsson und führt weiter aus: „Einer der großen Vorteile der Produktionsanlage ist ihr hoher Automatisierungsgrad. Für die Arbeit, die bisher von 15 bis 20 Mitarbeiten ausgeführt wurde, sind nur noch drei erforderlich.“
Komfortable Bedienung und kurze Maschineneinstellzeiten
Das Autoeyetruss-System steuert alle Vorgänge automatisch über ein CAD-System, das der Bediener am 19“-Bildschirm des Beckhoff Panel-PCs CP7203 auswählt. Die CAD-Dateien, die alle Daten des zu produzierenden Nagelbinders umfassen, werden direkt im System abgearbeitet. Die Flexibilität in Bezug auf unterschiedliche Modelle ist nahezu grenzenlos und die Einstellzeit kurz. „In der manuellen Produktion dauert es fast eine Stunde, die rund herum verteilten Aufspannvorrichtungen neu einzustellen, wenn von einem zum anderen Dachbinder-Modell gewechselt wird“, so der Kommentar von Johan Larsson. Die neue Produktionsanlage benötigt etwa 30 s, um den Aufspanntisch umzustellen, da sich die Anschlagpucks automatisch positionieren.
PC-basierte Steuerungslösung übernimmt SPS- und NC-Funktionalität
Wichtiger Bestandteil des Automatisierungskonzeptes ist Ethercat zur Verbindung mit den Ethercat-I/O-Klemmen und dem Antriebssystem. Insgesamt 16 Ethercat-Servoverstärker des Typs AX5000 sowie die Servomotoren AM3000 und AM3500 sind für die verschiedenen Bewegungen in der Produktionsstraße zuständig. Die Automatisierungssoftware Twincat NC PTP integriert NC- und SPS-Funktionalität in einem System. Das Design der Dachbinder wird direkt aus der CAD-Datei umgewandelt und in Twincat geladen, womit alle Parameter beschrieben sind.
Randek kooperiert mit Beckhoff Schweden auch bei der Automatisierung anderer Produktionsstraßen. „Der Vorteil liegt darin, dass wir ein durchgängiges System haben, mit dem wir vertraut sind. Unser Partner Beckhoff hat uns bei der Entwicklung sowie bei der Auslegung der Servoantriebe mit kompetentem Rat unterstützt. Das Ergebnis ist eine weltweit einzigartige Maschine“, sagt Åke Svensson, Entwicklungsleiter bei Randek.
Norwegen schafft europäischen Rekord
Die neue Nagelbinder-Produktionsanlage verbindet hohe Produktionskapazität mit industrieller Qualität, entsprechend den Baunormen, und soll weltweit vermarktet werden, so die Zukunftsplanung von Randek. Die standardmäßige Produktionslinie kann bis zu 4,5 m hohe und 12 m breite Dachbinder verarbeiten. Falls es erforderlich ist, kann das System aber auch für längere Dachbinder umgerüstet werden.
„Der erste Kunde, der die neue Dachbinder-Produktionsstraße implementiert, ist Pretre, Norwegens größter Hersteller von Dachbindern, mit einem Fertigungswerk in Gausdal“, erläutert Johan Larsson. „Die neue Produktionseinheit wurde im Herbst 2010 eingeweiht und ist die effizienteste und fortschrittlichste in Europa. Die Produktionskapazität erreicht im Zweischichtbetrieb 126.000 Dachbinder pro Jahr. Jeder Dachbinder benötigt 81 s für die Herstellung – das ist europäischer Rekord!“
Melanie Feldmann
(mf)
