Beladesystem für Brennschneidanlage

Problembeschreibung
In der Werkstätte der HTL Neufelden werden mit Hilfe einer Brennschneidanlage verschiedene Teile aus Blechplatten ausgeschnitten. Diese Bleche haben eine Größe von bis zu 2000x1000mm und eine Masse von bis zu 200kg. Derzeit müssen die Bleche von Hand auf den Schneidtisch gehoben werden. Dies ist aber  anstrengend und das Verletzungsrisiko ist hoch.

Zielsetzung
Es soll ein Beladesystem entwickelt und gebaut werden, welches den Beladevorgang erleichtert und sicherer macht. Dabei gilt es folgende Punkte zu beachten:

• Bleche mit einer Masse von max. 200kg und den Abmaßen von max.2000x100mmkönnen gehoben werden.
• Die Bleche werden in senkrechter Position angeliefert, müssen dann angehoben und in die Waagrechte geschwenkt werden und danach auf dem Tisch positioniert und abgelegt werden.
• Die Anlage darf keine Gefahrfür Schüler und Lehrkräfte darstellen.
• Der Brennschneidprozess darf nicht eingeschränkt oder behindert werden.
• Die Bedienung soll möglichst einfach sein.

Projektablauf

• Entwicklung von Detailkonzepten
• Festlegen von einem mechanischen und steuerungstechnischen Konzept
• Berechnen und konstruieren der Komponenten der Anlage
• Anfertigen von Werkstattzeichnungen und Zusammenstellungszeichnungen
• Arbeitsvorbereitung und mechanische Fertigung mit Hilfe der schuleigenen Werkstatt.
• Montage und Elektroinstallation
• Programmierung der Steuerung
• Inbetriebnahme

Systembeschreibung

Das Beladesystem wurde als Schwenkkran mit einem Teleskoparm ausgeführt. An der Wand neben der Brennschneidanlage befindet sich eine Säule, welche als Halterung für den Teleskopausleger dient. Der Ausleger ist durch zwei an der Säule angebrachte Gleitlagerstellen schwenkbar gelagert. Durch eine Spindel und einen Elektromotor wird der Teleskoparm aus- und eingefahren.

Am Ende des Teleskoparms befindet sich ein elektrischer Hebezug an dem das Lastaufnahmemittel eingehängt wird. Als Lastaufnahmemittel dient ein Gestell an dem sechs verstellbare Vakuumsauger angebracht sind. Durch zwei Pneumatikzylinder können die Bleche von der Senkrechten in die Waagrechte geschwenkt werden. Außerdem befindet sich ein Bedienpult am Lastaufnahmemittel. Das System wird durch eine SPS gesteuert und überwacht, welche über an dem Bedienpult angebrachte Taster angesteuert wird.

Ergebnis
Die fertige Anlage konnte Ende April 2013 dem Auftraggeber übergeben werden und arbeitet seither zufriedenstellend.

Problem Description
In the workshop of HTL Neufelden there is a gas cutting system which cuts different parts out of sheet metal plates. These plates have a size of up to 2000x1000mm and a mass of up to 200kg. Currently, the sheets must be lifted onto the cutting table manually.This is very exhausting and the risk of injury is high.
Objective
A loading system should be designed and built, which makes the loading process easier and safer. The following points must be considered :
· Sheets having a mass of max. 200kg and the dimensions of max.2000x100mm can be lifted.
· The plates are delivered in vertical position to be raised and pivoted into the horizontal and positioned and then stored on the table.
· The system must not endanger students and teachers represent.
· The cutting process may not be restricted or impeded.
· The operation should be simple.

Project Schedule
· Development of detailed concepts
· Setting a mechanical and control concept
· Calculating and constructing the components of the system
· Make part drawings and assembly drawings
· Work Preparation and mechanical production using the school’s own workshop.
· Mounting and electrical wiring
· Programming the controller
· Commissioning

System Description
The loading system was designed as a jib crane with a telescopic arm. There is a column which serves as a support for the telescopic arm on the wall next to the cutting system. The arm is pivotally supported by two bearings mounted on the column locations. The horizontal motion is caused by an electric motor which is connected to a trapezoidal spindle.
At the end of the telescopic arm there is an electric hoist where the lifting device is mounted. As a lifting device there is a rack where six adjustable suction cups are attached. The plates can be pivoted from the vertical to the horizontal by two pneumatic cylinders. There is a control panel mounted on the rack. The system is controlled and monitored by a PLC.

Outcome
The finished plant could be handed over to the customer in April 2013. Since then, the system works satisfactorily.