Einsatz von Robotersetzanlagenin bestehenden Anlagen mit KELLER HCW

Use of Robot Setting Plants of KELLER HCW in existing Plants

Sonderdruck aus ZiegelindustrieInternational 1-2/2005Sonderdruck aus Brick and Tile Industry International 1-2/2005

Setting plants for heavy-clay products

are complex machines within the pro-

duction process. They automatically set

all dried products of various sizes on

available kiln cars. The setting methods

are determined to conform to the re-

quirements. In case of facing bricks the

variants are for example: single or double

high flat set, double high on edge, pro-

ducts face to face, stretcher in front of

headers and other methods. For reasons

of the highest possible flexibility as well

as looking to the future, robot setting

plants for this range of products have

won recognition and in practice they

have been proven during harsh opera-

tions in brick and tile factories.

For this and other reasons, two production lines thathad been out of operation for some time, wereequipped with KELLER HCW robot setting plants andrecommissioned.

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g Setzanlagen für grobkeramische Produkte

sind komplexe Maschinenanlagen inner-

halb des Fertigungsprozesses. Sie setzen

automatisch alle getrockneten, in den

vielfältigsten Abmessungen ankommen-

den Formlinge, auf die zur Verfügung

gestellten Ofenwagen. Die Setzweisen

werden entsprechend den Anforderungen

ermöglicht. Für Vormauerziegel sind dies

z. B. die Varianten einfach oder doppelt

flachliegend, doppelt stehend, Face

to Face, Läufer vor Kopf - Setzweise und

andere. Aus Gründen größtmöglicher

Flexibilität und Zukunftsausrichtung

haben sich Robotersetzanlagen für diese

Produktpalette durchgesetzt und in der

Praxis auch im rauen Betriebsalltag einer

Ziegelei bewährt.

Aus diesen und sicherlich auch anderen Gründenwurden zwei Produktionslinien, die einige Zeit nicht in Betrieb waren, mit Robotersetzanlagen vonKELLER HCW ausgestattet und wieder in Betriebgenommen.

Bild 1: Terca Quirynen – BegienFig. 1: Terca Quirynen – Belgium

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TERCA / Quirynen – BelgienDie mit einem Senkrechtförderer abgesenkten undmit trockenen Steinen belegten Formlingsträger-paare werden mit einem Horizontalförderer zu einerWinkelübergabe gefördert. Hier werden mit einemHubtisch jeweils 2 Formlingsträgerpaare, also 2 Steinreihen nebeneinander, zur Abnahmepositiondurch einen Roboter transportiert.

Der Roboter nimmt jeweils 2 Steinreihen auf undsetzt diese auf die Zuführbahnen zur Setzmaschine.Diese sind rechtwinklig zur Lattentransportbahnangeordnet. Der Roboter dreht die Formlinge somitum 90 Grad und überwindet gleichzeitig denHöhenunterschied.

Die Zuführbahnen der Setzmaschine bestehen auseinzeln angetriebenen Transportbändern, die überfrequenzgesteuerte Antriebe verfügen. Durch ent-sprechende Geschwindigkeitseinstellungen könnendie Formlinge schonend aufgereiht werden. Umsicherzugehen, dass die Gruppen dicht sind, laufensie zusätzlich vor einen schwenkbaren Anschlag,durch den sie ausgerichtet werden.

TERCA / Quirynen – BelgiumPairs of pallets loaded with dry products and low-ered by means of a vertical conveyor are conveyedby a horizontal conveyor to an angular transferdevice. Here two pairs of pallets, each with 2 rowsof bricks side by side, are conveyed by a liftingtable to the take-off position for removal by arobot. The robot takes 2 rows of bricks at a timeand sets them down on the conveyors feeding thesetting machine which are arranged at right anglesto the lath conveyor. Therefore the robot turns theproduct by 90° and at the same time overcomesthe level difference.

The conveyors feeding the setting machine consistof individually driven conveyors equipped with frequency-controlled drives. The products can begently lined up by means of corresponding speedadjustments. In addition, to make sure that thegroups are tightly packed, they run against a slew-ing stopper to align them. The lifting car movessimultaneously under the incoming group of products and takes a certain number of bricks,which corresponds to the required load, and setsthem down on a roller conveyor. The lifting car is program-controlled and is additionally equippedwith a holding clamp. This allows for the gentletransfer of the product at high speed and thereforewith short cycle times. The rows of products setdown on the roller conveyor are now pushed by adouble pusher onto an intermediate belt.

Bild 2: DoppelwendevorrichtungFig. 2: Double turn-over device

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The frequency-controlled double pusher preventsthe bricks from being pushed against each otherand damaged. Furthermore, safe transport, parti-cularly of products with small clay column widths,is guaranteed.

The products pushed to the intermediate belt areadjusted by an adjusting device transverse to trans-port direction. The products then come to a turn-over device where they can be turned-over accord-ing to the program. The turning of the productscan be done singly or in multiples so that they canbe further transported single high or with severalbricks stacked on each other. The turn-over deviceis followed by a facing device which allows thebricks to be faced therefore achieving face setting.

It is also possible to double-up the rows of products with this equipment. All devices are pro-gramme-controlled and therefore allow a multitu-de of setting methods. The facing device is follow-ed by an adjusting device, which is connected to the row grouper by a pulse measuring device,which checks the length of the brick group.

Ein Hubwagen fährt gleichzeitig unter die einlau-fende Formlingsgruppe und hebt eine bestimmteSteinanzahl, dem Besatz entsprechend, heraus undsetzt diese auf einer Rollenbahn ab. Der Hubwagenwird programmabhängig gesteuert und ist zusätz-lich mit einer Halteklammer ausgerüstet, die esgestattet, die Steine mit hoher Beschleunigung undsomit entsprechend kurzer Taktzeit bei optimalerSchonung des Produktes umzusetzen.

Die auf der Rollenbahn abgesetzten Formlings-reihen werden nun mit einem Doppelschieber aufein Zwischenband geschoben. Der Doppelschieber, frequenzgesteuert ausgeführt, verhindert, dass dieSteine aufeinander geschoben und damit beschä-digt werden. Außerdem ist ein sicherer Transport,besonders bei kleinen Tonstrangbreiten, gewähr-leistet.

Die auf das Zwischenband geschobenen Formlingewerden mit einer Justierung quer zur Transportrich-tung justiert. Danach gelangen sie in eine Wende-vorrichtung, wo die Formlinge, je nach Programm,gewendet werden können. Das Wenden der Formlinge kann einfach oder mehrfach erfolgen, so dass die Formlinge im Anschluss daran zumBeispiel einfach oder mehrfach übereinanderweitertransportiert werden.

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Bild 3: RobotersetzanlageFig. 3: Robot setting plant

Any dimensional deviations are directly transmit-ted to the grouping device and are accordinglytaken into consideration. The grouped rows of bricks, each consisting of 2 groups of 1, 2 or 3rows, are conveyed to the take-off station wheretwo robots remove them and set them directly onkiln cars. The robots are industrial 4-axis robotsequipped with a row gripper. The gripper can alsogrip asymmetrically and is equipped with a linearguide which, after corresponding pressure, movesto a floating position and protects the grippingtool. This technology also serves for the leveldetecting of the kiln car deck.

The new switchbox has been provided with theSIMATIC S7 PLC system with a TP270 touch panel.This system is also used to control the new unitsand exchanges the respective information with theexisting SIMATIC S5.

Nach der Wendeeinrichtung ist eine Face-einrichtung angebracht, die es erlaubt die Form-linge auf ihren Sichtseiten zusammenzulegen umdamit einen Facebesatz zu realisieren. Mit dieserEinrichtung können die Formlingsreihen auch verdoppelt werden. Alle Einrichtungen sind pro-grammgesteuert und lassen somit eine Vielzahl von Setzmöglichkeiten zu.

Im Anschluss an die Faceeinrichtung befindet sicheine Justiereinrichtung, diese ist über ein Impuls-messsystem, dass die Länge der Steingruppeabfragt, mit der Reihengruppierung verbunden.Maßabweichungen werden dadurch direkt an dieGruppiereinrichtung weitergegeben und könnenentsprechend berücksichtigt werden. Die gruppier-ten Steinreihen, die aus 2 Gruppen mit je 1, 2 oder3 Reihen bestehen, werden nun einer Abnahme-position zugeführt.

Dort werden sie von zwei Robotern abgenommenund direkt auf den Ofenwagen gesetzt. Bei denRobotern handelt es sich um 4-Achsen-Industrie-roboter, die mit einem Reihengreifer ausgestattetsind. Der Greifer kann auch asymmetrisch greifenund ist mit einer Linearführung ausgestattet, die bei entsprechendem Druck zum Schutz desGreifwerkzeuges in eine Schwimmstellung geht.Diese Technik dient auch zum Ausnivellieren desOfenwagenplateaus.

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Bild 4: Einlaufbereich SMFig. 4: Inlet area of setting machine

SVK / Sint Niklaas – BelgiumThe bricks are conveyed from the existing auto-matic separating equipment via two single row conveyor belts to the setting machine inlet. A peculiarity of this setting machine is the feed onboth sides along the machine. The products eachrun over the feeding chain conveyor to the collect-ing chain conveyor where the bricks are countedby means of a moving stopper and a holdingclamp. The counted group is lifted by a transferdevice and set down on storage lifting bars.During this operation the flat soft-mud bricks aredoubled. This process is repeated four times sothat then a doubled group is lying on the 4 stora-ge lifting bars, which then lower so that the bricksare taken up by the 4-row chain table feedingthem to the setting machine.

The bricks lying on the chain table run against alifting and lowering row stopper which alignsthem. Depending on the process 2 or 4 bricks perline are transferred to the grouping table on whichthe bricks are spaced and turned over by means ofthe turn-over device. At the end of the groupingtable the bricks are pushed by a double pusher tothe turntables or to the take-off table resp. Theturntable can turn the bricks by 90°.

Im neuen Schaltschrank ist als SPS-System eineSIMATIC S7 mit einem Bedienterminal TP270 vor-gesehen. Diese Einheit übernimmt die Steuerungder neuen Aggregate und tauscht entsprechendeInformationen mit der vorhandenen SIMATIC S5 aus.

SVK / Sint Niklaas – BelgienDie Steine werden von der vorhandenen Trenn-automatik über zwei einreihige Transportbänderzum Setzmaschineneinlauf transportiert. Besonder-heit an dieser Setzmaschine ist die Zuführung beid-seitig entlang der Maschine. Die Produkte laufenjeweils über die Zuführkettenbahn zur Sammel-kettenbahn. Auf der Sammelkettenbahn werdendie Steine mit Hilfe eines fahrbaren Anschlages undeiner Halteklammer gezählt.

Die gezählte Gruppe wird jeweils von einem Über-setzer aufgenommen und auf Speicherhubleistenabgesetzt. Hierbei werden die flachliegenden Soft-Mud-Steine verdoppelt. Dieser Ablauf wiederholtsich viermal, so dass sich auf den 4 Speicherhub-leisten jeweils eine verdoppelte Gruppe befindet.Die Speicherhubleisten senken nun ab und dieSteine werden vom vierreihigen Kettentisch auf-genommen und der eigentlichen Setzmaschinezugeführt.

Auf dem Kettentisch laufen nun die Steine gegeneinen heb- und senkbaren Reihenanschlag undwerden dort ausgerichtet. Je nach Ablauf werdenpro Linie 2 oder 4 Steine auf den Gruppiertischübergeben. Auf dem Gruppiertisch werden dieSteine auf Lücke gezogen und mit der Aufstellein-richtung gewendet.

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Bild 5: SVK / Sint Niklaas – Belgien.Fig. 5: SVK / Sint Niklaas – Belgium.

On the take-off table the individual groups are collected to form a layer and are conveyed to thesetting robots. The setting robots remove the bricks and set them down on the tunnel kiln car.

The setting robots are of the same design andused as described above. The type of load was aspecial requirement. Due to the arch in the kiln 6 slices in the lower area of the kiln car and 5 slicesin the upper area are arranged staggered to themiddle. In connection with the 4-row setting machine, the exact counting and tracking is a prerequisite. Therefore an intermediate storagetable is temporarily used for grouped rows of bricks.

Also for this plant a new switchbox with a SIMATICS7 PLC system and an MP270 touch panel havebeen provided.

Am Ende des Gruppiertisches werden die Steinemit einem Doppelschieber auf die Drehteller bzw. auf den Abnahmetisch geschoben. Auf demDrehteller können die Steine um 90 Grad gedrehtwerden.

Auf dem Abnahmetisch werden nun die einzelnenGruppen zu einer Schicht gemäß der Besatzanfor-derung angesammelt und zu den Setzroboterntransportiert. Die Setzroboter nehmen die Steineauf und setzen sie auf den Tunnelofenwagen ab.Die Setzroboter sind in der gleichen Ausführungeingesetzt, wie oben beschrieben.

Besondere Anforderung lag in der Besatzart. Auf Grund des Gewölbes im Ofen sind im unterenBereich des Ofenwagens 6 Scheiben und im oberen Bereich nur 5 Scheiben versetzt zur Mitteangebracht. In Verbindung mit der vierreihigenSetzmaschine ist ein genaues Zählen und Verfolgen der Produkte Bedingung, zeitweise wird daher miteinem Zwischenspeichertisch für gruppierte Stein-reihen gearbeitet.

Auch hier ist ein neuer Schaltschrank mit einemSPS-System SIMATIC S7 und einem BedienterminalMP270 vorgesehen.

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Bild 6: RobotersetzanlageFig. 6: Robot setting plant

KELLER HCW GmbH · POB 2064 · 49470 Ibbenbüren · Germany · Tel. [+49]5451850 · Fax [+49]545185310 · info@keller-hcw.de · www.keller-hcw.de

KELLER HCW – a company of the CERIC Group

KELLER HCW bietet innovative Technologie

zur Produktion von:

Mauer-, Hohl- und Dachziegel

Verblend- und Pflasterklinker

Spalt- und Bodenplatten

Feuerfest-Produkte

Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Automatisierung

KELLER HCW offers innovative technology

for the production of :

bricks, hollow bricks and roof tiles

facing bricks and pavers

split tiles and floor tiles

refractory products

measuring and control systems

automation

Power to success !

Neue Kraft für die Zukunft!

Kompetenz in Spitzentechnologie

KELLER HCW ist in der Grobkeramischen Indu-

strie ein kompetenter und innovativer Partner.

Weltweit produzieren unsere Maschinen und

Anlagen Ziegel verschiedenster Art und in

bester Qualität.

Wir planen und realisieren maßgeschneiderte

Lösungen für eine erfolgreiche und rentable

Produktion.

Competence in High Technology

KELLER HCW – a competent partner in the

heavy clay industry.

Our machinery and plants produce bricks

and tiles of different types and of the best

quality throughout the world.

We plan and implement tailor-made solutions

for successful and profitable production.