Betonwerk Huber setzt auf Palettier-­Roboter Motoman MPL800

Das Betonwerk Huber im bayrischen Altomünster produziert täglich etwa 600 t Betonwaren in unterschiedlichen Formen und Ausführungen. Ein Schwerpunkt der Herstellung liegt auf der Nachbearbeitung von Steinen. An der hierbei eingesetzten Spaltanlage kommt seit neuestem ein Palettier-Roboter MPL800 von Yaskawa zum Einsatz. Er führt die Steine lagenweise der Anlage zu und entnimmt sie wieder. Der Roboter und seine Steuerung sind grundsätzlich so ausgelegt, dass keine Hilfe zur Inbetriebnahme nötig ist. Geschäftsführer Georg Huber konnte daher die gesamte Planung, Installation und Programmierung in Eigenregie vornehmen – und so externe Kosten sparen.

Seit über 100 Jahren ist Familie Huber in Altomünster bei München auf die Herstellung von Baustoffen spezialisiert. Zunächst als Ziegelei gegründet, wurde die Produktion in den 1960er-Jahren auf Hohlblocksteinfertigung und in den 1980er-Jahren auf Pflastersteine umgestellt. Seither lag der Fokus mehr und mehr auf der gesamten Palette des Bedarfs für Garten- und Landschaftsbau. In den 1990er-Jahren entschied man sich im Betonwerk Huber dann, verstärkt nachträglich veredelte Steine anzubieten.

Roboter reduziert ­Leerlaufzeiten

Gängige Verfahren hierfür sind strahlen, künstlich altern und spalten. Bei letzterem werden die Steine gespalten, um die typische Natursteinoptik zu erzeugen. Diese Produkte werden dann zum Beispiel für Stützwände und in Gärten verbaut. Um die Steine der Spaltmaschine zuzuführen, kommt seit Neuestem ein Palettier-Roboter Motoman MPL800 von Yaskawa zum Einsatz. Früher haben diese Aufgabe zwei Arbeiter mittels eines Gabelstaplers übernommen. Sie können nun an anderer Stelle im Werk wichtige Tätigkeiten übernehmen.

Die Spaltung der Steine findet im Betonwerk Huber mittlerweile vollautomatisch statt. Dazu werden bereits palettierte Steine auf ein Zubringerband befördert. Dort wartet der Motoman MPL800 auf die ankommende Ware und greift jeweils die oberste Lage, um sie auf eine Pufferzone vor der ­eigentlichen Spaltanlage zu heben. Von dort werden die Steine über eine Fördervorrichtung zum eigentlichen Spaltprozess weitergeführt. In dieser Zeit nimmt der MPL800 bereits eine fertig bearbeitete Lage von der zweiten Pufferzone, um sie auf Paletten zu stapeln, die zum Abtransport bereitstehen. Der Roboter ist also stets mit Be- oder Entladen beschäftigt – das reduziert Leerlaufzeiten und sorgt für maximale Effizienz.

Sollen die Steine auf mehreren Seiten gebrochen werden, dann greift der Schwerlast-Roboter MPL800 die bereits einmalig bearbeitete Lage am Ausgang der Spaltanlage auf, dreht sie und führt sie erneut dem Spalter zu. So können bis zu vier Seiten der Steine bearbeitet werden. In diesem Fall entstehen an den Außenseiten der Steine Spaltabfälle. Damit diese nicht per Hand entfernt werden müssen, befindet sich neben der Auswurfpufferzone eine Rutsche hin zu einem Förderband, das etwaige Spaltabfälle direkt in einen Container befördert. Um die Abfälle auf das Fließband zu befördern, greift der Roboter die ganze Lage, also samt Spaltabfall und platziert die Lage derart, dass der Abfall nach kurzem Öffnen des Greifers auf ein Förderband fällt. Im Anschluss platziert er sie um 180^o gedreht auf der Pufferzone, öffnet kurz den Greifer, lässt Spaltabfälle, die sich auf der anderen Seite der Lage befinden, auf das Förderband rutschen und greift erneut zu.

Große Reichweite, hohe ­Traglast

Von der anliefernden Palette greift der Roboter zwischen drei und sechs Steine pro Lage auf. Nach der Bearbeitung handelt es sich um zwölf bis 21 Steine. Dabei muss er Lasten im Bereich von 150 bis 600 kg bewegen. Georg Huber hat den MPL800 auf mehrere Bewegungsabläufe programmiert. Denn neben einzelnen Lagen, die teils an mehreren Seiten bearbeitet werden müssen, spaltet die Anlage auch Sonderformate wie Kurvensteine. Eine weitere wichtige Anforderung an den Roboter: Er musste auf dem bestehenden, begrenzten Raum seine Arbeit ausführen können. So war es nicht nötig, eine neue Halle zu errichten. Für all diese unterschiedlichen Aufgaben ist der Schwerlast-Roboter Motoman MPL800 von Yaskawa zum Palettieren besonders geeignet.

„Kompakt, flexibel, kraftvoll – mit diesen Worten kann man den Motoman MPL800 von Yaskawa beschreiben“, fasst Huber die Eigenschaften seiner Neuerwerbung zusammen. Dank seiner großen Reichweite von vertikal 3.024 mm und horizontal 3.159 mm bei einer Traglast von bis zu 800 kg ist der vierachsige Motoman MPL800 aus der MPL-Serie ideal für den Einsatz im Bereich des Palettierens geeignet. Dafür sprechen auch die schnelle Beschleunigung und die hohe Geschwindigkeit von bis zu 1.200 der üblichen Palettierzyklen pro Stunde. Die interne Kabel- und Leitungsführung sorgt für eine hohe Zuverlässigkeit sowie geringe Störkonturen und ist besonders wirtschaftlich. Von 80 kg über 100, 160, 300 und 500 kg bis zu einem Maximalgewicht von 800 kg ist das Modell in unterschiedlichen Ausführungen erhältlich. Klassische Anwendungsfälle liegen im Schwer-
lasthandling, zum Beispiel von Steinen, ganzen Paletten nach dem Palettieren oder sonstigen schweren Teilen in der Prozessverkettung.

Der Palettier-Roboter MPL800 wird im Betonwerk Huber durch die Hochleistungssteuerung DX100 gesteuert. Dadurch sind Bewegungsgenauigkeit und -konstanz auf höchstem Niveau garantiert. Die Förderstrecken und die Spaltanlage werden durch eine SPS gesteuert. Beide Systeme kommunizieren über Kontaktpunkte und tauschen sich aus. Kommt es an einer Stelle zu einer Störung, schaltet sich die Anlage automatisch ab. Auch in puncto Sicherheit wurden alle notwendigen Maßnahmen ergriffen. Um den Arbeitsbereich des Roboters richtete Huber eine Schutzzone ein. Sicherheitslichtschranken an den Ein- und Ausläufen können Material von Menschen unterscheiden und schalten ab, sobald ein Mensch während des Betriebs die Schutzzone betritt.

Keine fremde Hilfe nötig

„Für mich ist es wichtig, dass ich von niemandem abhängig bin. Deshalb möchte ich so viel wie möglich selbst machen“, erklärt Huber. Diesem Grundsatz ist er auch treu geblieben, als er sich dafür entschied, die Palettieraufgaben künftig von einem Roboter ausführen zu lassen. Zunächst hat er sich darüber informiert, welche Möglichkeiten es bei einer Roboterlösung gibt. Nicht zuletzt die räumliche Nähe von Yaskawa gab dann für ihn den Ausschlag, sich für ein Produkt des japanischen Roboterspezialisten zu entscheiden. Dabei hat Huber die gesamte Planung und Umsetzung nicht nur selbst übernommen. Er hat auch alle nötigen Teile, zum Beispiel Förderbänder und Pufferzonen, selbst entworfen und gebaut. Von Yaskawa ist er unter anderem deshalb überzeugt, weil er nach einer einwöchigen Schulung das Teaching des Roboters ohne weiteres selbst übernehmen konnte. Auch hier war also keine fremde Hilfe nötig. „Ich weiß, dass Yaskawa einen guten Service hat. Aber mir ist es lieber, wenn das Produkt so gut ist, dass ich den Service gar nicht benötige. Bei meinem MPL800 ist das der Fall“, lacht Huber und zwinkert Jürgen Riedinger, Senior Sales Manager bei Yaskawa Robotics Division, zu. Und wegen der guten Erfahrungen hat Huber bereits einen zweiten Roboter von Yaskawa bestellt, der in Zukunft eine andere Aufgabe in der Produktion übernehmen soll.

Mit dem Palettier-Roboter MPL800 und der Hochleistungssteuerung DX100 von Yaskawa konnte im Betonwerk Huber trotz eingeschränktem Platz eine vollautomatisierte Spaltanlagen­lösung realisiert werden. Der MPL800 übernimmt dabei die Aufgabe, Steinlagen mit ­einem Gewicht zwischen 150 und 600 kg auf eine Pufferzone vor der Spaltanlage zu befördern und die fertig gespaltenen Artikel wieder aufzugreifen und erneut zu palettieren. Dank der einfachen Steuerung des Roboters genügte für Geschäftsführer Huber eine einwöchige Schulung, um den Roboter von der Planung bis hin zum Teaching selbst zu einzurichten. Dadurch konnte er neben der etwa 50-prozentigen Produktivitätssteigerung durch den Roboter bereits bei der Umsetzung erhebliche Kosten sparen.