Automatisierte Produktion von mehrschichtigen Betonelementen
Die Sommer Anlagentechnik GmbH und die SAA Engineering GmbH haben gemeinsam ein neues, automatisiertes Verfahren für die Produktion von Sandwichwänden, isolierten Doppelwänden, Massivwänden und Massivdecken entwickelt.
Die Entwicklung eröffnet neue Anwendungsgebiete bei der Herstellung von komplexen Betonfertigteilen und ermöglicht höchste Flexibilität und Produktivität bei der Herstellung von mehrschichtigen Betonelementen. Die JFI-Verfahren (Joint-Facing-Insulation) genannte Entwicklung beinhaltet drei automatisierte Produktionsstufen:
1. Produktionsverfahren zum Auftragen einer Fugenmasse (Joint-Design-Filling-Robot, JDFR)
Hierbei wird eine Fugenmasse automatisch auf der Oberfläche der Fertigungspalette in einem Gitterraster entsprechend der CAD-Planung aufgebracht. Diese ist dadurch charakterisiert, dass sie: eine Fugenkontur bilden kann, sich nicht mit dem Fugenbeton verbinden kann, die Toleranzen der Fertigungspalette ausgleicht, vibrationsdämpfend wirkt und dadurch die Fassadenelemente beim anschließenden Verdichten vor Beschädigungen schützt, die Fassadenelemente lagefixiert sowie eine Abdichtung und Toleranzausgleich zu den Schalkanten ermöglicht.
2. Produktionsverfahren, um die Fassadenver-
kleidungselemente (Fliesen, Klinker usw.) automatisch einer Transport- und Schneidean-
lage zuzuführen und mit einem Roboter exakt auf den Fertigungspaletten zu positionieren (Facing-Stone-Placing-Robot, FSPR)
Ein Roboter entnimmt aus der Transporteinheit Fliesen, Klinker usw. und führt diese einer Schneidanlage oder dem Setzroboter zu. Der Setzroboter greift das Element, fährt es auf die vorgegebene Position und drückt die Elemente exakt mit einem frei zu definierenden Abstand (nach CAD-Daten) in die zuvor aufgetragene Fugenmasse.
3. Produktionsverfahren, das ein automatisiertes Zuführen, Zuschneiden, Bohren, Positionieren der Isolierschicht und ein automatisiertes Setzen der Wandverbinder ermöglicht (Insulation Process Application Robot, IPAR).
Bisher erfolgte die Einbringung der Isolierung und Wandverbinder stets manuell. Die Isolierung wurde zugeschnitten, Aussparungen für Wandverbinder wurden gebohrt, die Isolierung wurde auf den Frischbeton gesetzt, die Wandverbinder eingebracht und fixiert und schließlich wurden die Fugen ausgeschäumt. Diese manuelle Produktion erforderte aber einen hohen Personaleinsatz im Werk, der keine wesentlichen Vorteile zur Isolierung auf der Baustelle brachte. Arbeiten innerhalb der Taktzeit der Palettenumlaufanlage sind so nicht realisierbar. Anders ist es beim neuen automatisierten Verfahren: Die in Stapeln angelieferten Isolierplatten werden automatisch vereinzelt, entsprechend der CAD-Daten zugeschnitten und Bohrungen bzw. Durchbrüche für die verwendeten Wandverbinder eingebracht. Ein Setzroboter positioniert die Platten auf der frisch betonierten Vorsatzschicht und setzt anschließend vollautomatisch die Wandverbinder in die vorgefertigten Ausnehmungen in den Frischbeton. Das System eignet sich für die Herstellung aller isolierten Elemente (Decken, Doppelwand, Sandwichwand).
Die Konstruktion, die Elektroplanung, der Schaltschrankbau sowie die Fertigung der neuen Anlagen werden von der Sommer Anlagentechnik GmbH in Altheim/Landshut umgesetzt. Die Maschinensteuerung übernimmt die SAA Engineering GmbH – eine anspruchsvolle Aufgabe für die Systemautomatisierungs-Experten aus Wien: Zunächst mussten die Anforderungen an das CAD-System analysiert und die Schnittstellen erweitert werden, denn die Anzahl der Bauteile sprengt den Rahmen der bekannten „UNI“-Schnittstellen bei Weitem. Gleichzeitig wurde auf eine lückenlose Darstellung im BIM (Building Information Model) geachtet. Die Datenaufbereitung im Leitrechner wurde optimiert und neue Maschinenschnittstellen zum Datenaustausch der NC-Daten und Rückmeldung der Prozessdaten entwickelt. Auf Basis der vielfach bewährten MFSR-Robotersteuerung und Visualisierung mussten für alle Stationen auch Steuerungen der Knickarmroboter entwickelt werden.
Die Testphase hat die neue automatisierte Produktionsanlage mittlerweile erfolgreich durchlaufen und bereits Käufer gefunden. Im Rahmen der „Engineering Days“ am 06. und 07. Dezember in Wien wird die Neuentwicklung jetzt erstmalig einem breiten Publikum vorgestellt.
