In oktober installeerde APS Europe bij Holland Staal in Zwaag een complete bewerkingslijn waarmee het bedrijf praktisch volautomatisch stalen constructiebalken kan zagen, frezen, boren en graveren. B&R leverde hiervoor de PLC, twintig ACOPOSdrives voor evenveel servomotoren, APC’s en HMI’s. Door een nauwe samenwerking tussen de twee specialisten werkt de lijn niet alleen razendsnel en nauwkeurig, maar is tevens op afstand te monitoren en te onderhouden. De bediener kan de machine verder eenvoudig instellen door de toegepaste mapp CNC softwaremodule die zelfstandig tekeninggegevens omzet naar machinedata.
In Nederland maakt de bouwwereld veelvuldig gebruik van stalen constructiebalken die middels een walsproces worden gevormd. Dit ‘stafmateriaal’ heeft in veel gevallen nog nabewerkingen nodig. Uiteraard een zaagbewerking om de balken op de juiste maat te brengen, maar daarnaast in veel gevallen ook boorbewerkingen om de balken uiteindelijk middels boutverbindingen te kunnen monteren. Ook frezen en tappen zijn veel voorkomende nabewerkingen evenals ponsen en knippen wanneer het gaat om de kop- en voetplaten. Tot slot wordt in bepaalde gevallen door de afnemer ook gevraagd eventuele laskanten voor te bereiden.
Vanaf scratch ontworpen
APS Europe Automation uit Den Haag bouwde de afgelopen maanden in opdracht van Holland Staal een lijn die nabewerkingen aan stalen constructiebalken praktisch volledig automatisch uitvoert. Rob Rehorst, directeur/eigenaar van APS: “Deze machine is helemaal vanaf scratch ontworpen om ten eerste deze gewenste automatiseringsgraad te realiseren maar daarnaast om de boorsnelheid te maximaliseren en de bediening voor de klant zo eenvoudig mogelijk te maken. Uiteraard staan daarbij ook thema’s als beschikbaarheid, betrouwbaarheid en veiligheid centraal evenals een minimaal en eenvoudig onderhoud en een laag energieverbruik.”
Van aanvoer tot afvoer
De lijn zoals deze nu is opgebouwd in Zwaag, is 60 meter lang en begint met een rollenbaan waarop medewerkers van Holland Staal met behulp van grote bovenloopkranen de zware balken met lengtes tot 24 m plaatsen. Na een automatische controle van de afmetingen wordt de volledige balk door de zaagmachine heen in het tweede deel van de lijn gebracht. Hierna begint het bewerkingsproces met het afzagen van de achterkant (het staartstuk) dat wordt automatisch afgevoerd.
Drie CNC-boorkoppen
In het tweede deel van de lijn bevinden zich drie CNC-boorkoppen die worden aangedreven door servomotoren in combinatie met een ACOPOSmulti drive systeem. Deze tools boren vanuit maximaal drie richtingen het gewenste gatenpatroon. De software die bij de machine hoort – en die door APS in eigen huis wordt geschreven – bepaalt de volgorde van boren en zagen en ook of dit na elkaar gebeurt of gelijktijdig kan.
Tevens berekent hij zelf welke balkdelen uit welke aanvoerlengte worden gehaald (nesten) zodanig dat het materiaalgebruik optimaal is en er zo weinig mogelijk restmateriaal moet worden afgevoerd. Via het automatische gereedschapwisselsysteem kunnen de drie CNC koppen bovendien tap, frees en graveerbewerkingen uitvoeren.
Na deze verspanende bewerkingen worden de balken uit de machine getransporteerd en hier automatisch in een bepaalde configuratie gelegd waarin ze optimaal zijn te stralen. Ook dit gebeurt automatisch. Daarbij wordt automatisch gecontroleerd of de straalmachine vrij is; wanneer dit niet het geval is omdat er bijvoorbeeld een bepaald onderdeel handmatig wordt gestraald, blijft het veld wachten tot de machine wél vrij is.
Machinecomponenten
Op basis van overleg en het programma van eisen leverde B&R uiteindelijk de twintig servomotoren die worden aangestuurd door twintig ACOPOS-servodrives. Deze motoren worden onder andere ingezet voor het aandrijven van de boorkoppen maar daarnaast ook voor de klem-, geleiding- en transportmodules.
Om het proces automatisch te laten verlopen, is het belangrijk dat deze servomotoren nauwkeurig worden gesynchroniseerd zodat zij bijvoorbeeld van elkaar weten wat ieder specifiek gereedschap op een bepaald in het proces doet en ook wáár hij zich bevindt.
Meer over deze speciale machine, zijn decentrale I/O eilanden, de mapp CNC-software, remote monitoring en cyber security is te lezen in de komende editie van Aandrijftechniek.
