De omslachtige handmatige opmeting van ruwe platen behoort tot het verleden. Nu meet het inline-plaatmeetsysteem SicoCam van Siempelkamp Logistics & Service GmbH houtvezelplaten in een continue stroom. Er zijn ook vier programmeerbare high-performance camera’s InspectorP65x van SICK en SICK AppSpace van de partij. Ze leveren gemeten waarden voor het berekenen van de plaatafmetingen en voor het regelen van de zaag. Dit verhoogt de kwaliteit van de geproduceerde platen, de hoeveelheid afgekeurd materiaal neemt af en de productiviteit neemt toe. Daarnaast wordt de veiligheid op de werkplek vergroot.
In de spaanplaatfabriek Fritz Egger GmbH & Co. OG in St.-Pölten-Unterradlberg wordt per jaar ongeveer drie miljoen kubieke meter hout verwerkt tot bijna 40 miljoen vierkante meter gecoate spaanplaat. Op een rijtje gelegd zou dat de halve omtrek van de aarde zijn. De spaanplaten worden geleverd aan de industrie en gespecialiseerde handel. Alle bekende Oostenrijkse meubelfabrikanten behoren tot de klanten. Bij de productie van onbewerkte panelen worden, na het persen van de paneelstrengen en vervolgens op maat gesneden met een multi-diagonale zaag, individuele panelen regelmatig gemeten om eventuele maatafwijkingen indien nodig te corrigeren. Dat gebeurde tot nu toe uitsluitend met de hand door uitsluizen van zogenaamde goede platen uit de productie of door het meten van platen in het systeem, bijvoorbeeld in de koelsterdraaier.
Veiligheidstechnische oplossing vereist - hogere automatisering gekregen
Er bestond al langer de wens, zowel van de kant van de installatiebouwer en -fabrikant Siempelkamp alsook van de kant van Egger, een technische oplossing te vinden om de ernstige veiligheidstechnische nadelen van de vorige werkwijze te verhelpen. ‘De vorige technische oplossing voor het meten van de platen achter de multi-diagonale zaag kwam niet overeen met de stand van de techniek’, licht Dr. Frank Otto, projectleider, Siempelkamp Logistics & Service GmbH, de uitgangssituatie toe. „Daarbij komt, dat in onze hoogwaardige systemen de multi-diagonale zaag altijd vaker in tandem-, drievoudige- of quattro-modus zaagt, dus met twee of meer zaagunits. Het proces van de handmatige plaatmeting in verbinding met de handmatige correctie van de snijwaarden bij maatafwijking blijkt voor onze klanten te complex en te langdurig, nog afgezien van de veiligheidstechnische gebreken.“
Tot nu toe werden uitgesluisde platen met de hand gecontroleerd met een meetlint en kwamen in de uitval. Bij afwijkende gemeten waarden moesten de operators aan de zaag de bijbehorende correctiewaarden invoeren en bevestigen. In de tussentijd waren al talrijke platen met de verkeerde afmetingen door het systeem gemigreerd. Zodra de zaag is omgeschakeld, moet hij weer een plaat naar de uitval verplaatsen en weer nameten, of het gewenste resultaat überhaupt is bereikt. Als de plaat dan nog niet overeenkomt met de wens, moeten de operators de zaag opnieuw instellen. Dat is een proces, dat een kwartier of een half uur duurt.
‘Nu bevindt het plaatmeetsysteem zich in het machinesysteem en de zaag kan onmiddellijk na het optreden van maatafwijkingen worden gecorrigeerd’, beschrijft Martin Hinterhofer, Technik, Fritz Egger GmbH & Co. OG. ‘Bovendien kunnen we met het nieuwe systeem snel reageren op procesveranderingen, om de processen te stabiliseren en de kwaliteit van de vervaardigde producten te waarborgen.’
Meting van de plaatgeometrie
Bij de productie van spaanplaat is de vorm- en persstraat de procesbepalende systeemeenheid binnen een compleet systeem. Als hart van het systeem is het bepalend voor de capaciteit en de kwaliteit van de producten. Daarom moeten de stroomafwaartse machines daarop afgestemde prestaties leveren, zodat geen knelpunten ontstaan. Zo is bijvoorbeeld zo mogelijke na de zaag idealiter een systeem voor de meting van de plaatgeometrie ‘inline’ geplaatst. Het inline-plaatmeetsysteem SicoCam van Siempelkamp meet plaatlengte en -breedte, bovendien worden de diagonalen en de hoeken op de vier hoeken berekend. Zo kunnen het trimmen en het overdwars zagen geoptimaliseerd en het afval geminimaliseerd worden.
Siempelkamp doet er (nog) een bovenop
De uit de eindeloze streng lengte gezaagde afzonderlijke platen worden tijdens de doorloop op een transportband gemeten. Boven de baan zijn vier programmeerbare 2D-camera’s Inspector65x aan een portaal, die in de doorloop achter aangebrachte camera’s op een verplaatsbare slede in het portaal gemonteerd. Met behulp van de slede wordt het camerasysteem ingesteld op de verschillende plaatlengtes. De instelnauwkeurigheid ligt in het 0,01-millimeter-bereik. Een kleine sensor W12-2 laser detecteert aan de voorzijde en activeert de opname of activeert de camera’s. ‘We hebben een transportband of een rollenconveyor, daar wordt het SicoCam-portaal overheen geplaatst en de plaat zo, zoals hij komt, gemeten’, beschrijft Dr. Frank Otto de opstelling. ‘Er is geen mechanische verbinding met het bestaande systeem. Dit is volledig ontkoppeld en we hoefden geen ombouwingen aan de bestaande machinetechniek uit te voeren, ook geen functieverandering, geen afremmen van de plaat.’ ‘Men kan het midden in bedrijf doen en heeft slechts een korte stilstand nodig, omdat het systeem er gewoon boven wordt geplaatst’, bevestigt Mathias Köhl, productiemanager Rohspan, Fritz Egger GmbH & Co. OG.
SICK AppSpace: vrije ruimte voor de ontwikkeling van individuele applicaties
In de opto-elektronica en vooral in de beeldverwerking bereiken configureerbare producten vaak hun grenzen, als het gaat om de implementatie van bepaalde functies of prestatiekenmerken. Systeemintegratoren en fabrikanten van originele apparatuur (OEMs) biedt SICK met het ecosysteem SICK AppSpace nieuwe vrije ruimte voor de ontwikkeling van individuele applicaties en gebruikersinterfaces op basis van programmeerbare camera’s en optische sensoren. De meting van de plaatgeometrie vereist hoogtecompensatie bij een transportsnelheid van de plaat tot vier meter per seconde. „De plaat heeft spanningen als hij uit de pers komt en is soms een beetje naar onder of naar boven gebogen. Daarmee moet rekening worden gehouden. Dat kunnen we alleen compenseren door het gebruik van lasers op elke plaathoek en overeenkomstige programmering van de app", beschrijft Markus Gropp, vestigingsmanager, Siempelkamp Logistics & Service GmbH, de uitdagingen.
‘Het hele systeem bestaat niet alleen uit vier camera’s, die gewoon een rand detecteren; dat kan iedereen’, vult Dr. Frank Otto, Siempelkamp, aan. ‘Daar zit veel meer knowhow achter.’ ‘De software is het hart van het systeem. Desondanks moet ook de hardware aan bepaalde voorwaarden voldoen. Niet elke camera heeft dit vermogen, deze gevoeligheid en de korte belichtingstijd. We hebben nu de mogelijkheid, platen te meten tot vier meter per seconde. Bij de belichting komen we terecht in het microsecondenbereik en daar is de camera heel goed, ook de hele sluitertechniek, zodat we haarscherpe beelden krijgen ondanks de hoge snelheid’, meldt Dr. Frank Otto, Siempelkamp, enthousiast.
