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Einführung in das automatische Metalllagersystem für Einzelträger-Fachwerkkonstruktionen

Das automatische Metalllagersystem mit Einzelträger-Fachwerk ist eine intelligente Lager- und Logistiklösung für die Blechbearbeitung. Es ermöglicht die automatisierte Lagerung, Sortierung, Be- und Entladung von Blechen sowie deren automatische Zuführung zu Bearbeitungsmaschinen (wie Laserschneid-, Stanz- und Biegemaschinen). Typischerweise besteht es aus einem Einzelträger-Portalroboter, einem automatisierten Lager- und Kommissioniersystem sowie einem intelligenten Managementsystem zur effizienten Verwaltung von Blechrohstoffen und Halbfertigprodukten.

Nachfolgend werden das Systemkonzept, der strukturelle Aufbau, das Funktionsprinzip, die technischen Merkmale, die typischen Parameter und der Anwendungswert detailliert erläutert.

1. Übersicht über das automatische Metalllagersystem für Einzelträger-Fachwerkkonstruktionen

Das automatisierte Metalllagersystem mit Einzelträger-Fachwerkkonstruktion ist ein intelligentes Speichersystem Dabei werden Fachwerkroboter als zentrale Handhabungsgeräte eingesetzt, kombiniert mit mehrschichtigen dreidimensionalen Regalen, automatischen Blechtrennvorrichtungen, Fördersystemen und einem Lagerverwaltungssystem.

1) Funktionen

Zu seinen Hauptfunktionen gehören:

Automatisches Laden
Automatische Speicherung
Automatische Sortierung
Automatisches Entladen
Automatische Zuführung zu Produktionsanlagen

Das System ermöglicht die mannlose Verwaltung von Blechmaterialien (lichtloses Lager) und bildet mit der Produktionslinie ein flexibles, automatisiertes Produktionssystem.

2) Gesamtsystem-Workflow

Der gesamte Systemablauf gestaltet sich wie folgt:

Rohstofflagerung
Das System weist automatisch Speicherplätze zu.
Handhabung und Lagerung von Fachwerkrobotern
Anweisungen zur Materialverwendung bei Problemen mit Produktionsanlagen
Das System ruft die Materialien automatisch ab.
Blechtrennvorrichtung trennt Bleche
Das Fördersystem liefert an die Ausrüstung
Automatische Rücksendung ins Lager oder Weiterleitung nach der Bearbeitung

Durch dieses Verfahren wird der gesamte Lager- und Logistikprozess für Blechteile vollautomatisiert.

3) Anwendungen

In modernen Blechbearbeitungsanlagen wird diese Art von System typischerweise wie folgt eingesetzt:

Materiallager für Laserschneidproduktionslinie
Zentrales Materiallager für flexible Blechfertigungslinien
Rohstofflagerzentrum für intelligente Fabriken

2. Gesamtstruktur des Systems

Ein automatisches Metalllagersystem mit einem einzelnen Trägerfachwerk besteht im Allgemeinen aus 6 Kernmodulen:

1) Lagerregalstruktur

Das Lagerregal ist die Hauptstruktur des Systems und dient zur Lagerung von Blechen.

Strukturelle Merkmale:

Mehrschichtige Schubladen- oder Palettenregale
Einzel- oder Doppelreihenanordnung
Jede Ebene kann 1-5 Tonnen tragen.
Unterstützt die Lagerung von Blechen unterschiedlicher Spezifikationen

Übliche Spezifikationen:

Parameter	Reichweite
Regalhöhe	3-12 m
Anzahl der Schichten	5-20 Schichten
Tragfähigkeit einer einzelnen Schicht	1-5 Tonnen
Regalgröße	1000×2000 mm–2000×6000 mm

Dreidimensionales Design kann die Raumausnutzung deutlich verbessern und die benötigte Grundfläche reduzieren.

2) Ein-Träger-Portalroboter

Der Portalroboter ist das zentrale Materialhandhabungsgerät des Systems.

Struktur:

Einzelstrahl
Doppelsäulen-Führungsschienen
X/Y/Z Drei-Achsen-Bewegungssystem

Typische Konfiguration:

Achse	Funktionen
X-Achse	Seitliche Bewegung
Y-Achse	Vertikale Bewegung
Z-Achse	Heben und Aufnehmen von Materialien

Beispiel für technische Parameter:

Parameter	Reichweite
Maximale Belastung	300 kg - 2000 kg
Betriebsgeschwindigkeit	60-120 m/min
Positioniergenauigkeit	±0,5 mm

Fachwerkroboter verwenden typischerweise:

Vakuum-Saugfuß
Magnetische Klemmung
Mechanische Klemmung

Zur Bearbeitung von Blechen.

3) Automatisches Blatttrennsystem

Da Metallbleche oft gestapelt gelagert werden, ist eine automatische Blechtrennvorrichtung erforderlich, um sicherzustellen, dass jeweils nur ein Blech entnommen wird.

Gängige Trennverfahren für Folien:

Vakuumtrennung
Magnetische Trennung
Pneumatische Trennung
Schütteltrennung

Funktionen:

Verhindert das Verkleben zwischen zwei Platten
Automatische Dickenerkennung
Verbessert die Erfolgsquote beim Materialtransport

4) Materialtransfersystem

Rollenförderer
Kettenförderer
Bandförderer
AGV-Transfer

Gängige Formen:

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Typischer Ablauf:

Materiallagerbereich → Ladeplattform → Laserschneidmaschine
Materiallager → Stanzpresse → Biegezentrum

5) Automatisiertes Be- und Entladesystem

Lässt sich in die Anlagen integrieren, um eine automatisierte Produktion zu erreichen.

Typische Geräteanschlüsse:

Verfahren:

Materialkommissionierung → Blechtrennung → Positionierung → Beladung → Bearbeitung → Entladung → Rückführung ins Lager

6) Steuerungssystem (WMS + WCS)

Das Herzstück eines intelligenten Lagersystems ist sein Softwaresystem.

Es beinhaltet:

WCS (Warehouse Control System) ist verantwortlich für:

Gerätesteuerung
Aufgabenplanung
Bewegungssteuerung

WMS (Warehouse Management System) verantwortlich für:

Bestandsverwaltung
Materialrückverfolgbarkeit
Stapelverwaltung
Auftragsverwaltung

Das System kann Schnittstellen zu folgenden Systemen nutzen:

Produktionsmanagementsystem zur Erreichung eines intelligenten Fabrikmanagements.

3. Arbeitsablauf des automatischen Metalllagersystems

Ein Metalllagersystem mit einem einzigen Trägerfachwerk umfasst typischerweise einen Wareneingangsprozess, ein Lagermanagement und einen Warenausgangsprozess.

1) Inbound-Prozess

Prozess: Blech trifft im Lager ein

Scannen und Identifizierung (Barcode/RFID)
Das System weist einen Speicherort zu.
Fachwerkroboter-Handling
Automatische Speicherung

2) Speicherverwaltung

Automatische Systemverwaltung:

Blechgröße
Material
Dicke
Lagerort
Nutzungshäufigkeit

Durchführung:

Intelligente Klassifizierung
Optimierter Speicher
Schneller Abruf

3) Outbound-Prozess

Die Produktionsanlage stellt eine Anfrage:

MES/ERP → WMS

→ Terminplanungssystem

→ Portalroboter nimmt Material auf

→ Blatttrennung

→ Weiterleitung an die Verarbeitungsanlage

Der gesamte Prozess erfordert keinen manuellen Eingriff.

4. Wichtigste technische Merkmale des Systems

1) Hochdichte Speicherung

Automatische Regalkonstruktion:

Erhöht die Speicherdichte
Spart 40-70% Bodenfläche

2) Hoher Automatisierungsgrad

Das System kann Folgendes erreichen:

Automatische Lagerhaltung
Automatische Materialsortierung
Automatisches Be- und Entladen
Automatische Zustellung

Unterstützt den 24-Stunden-Dauerbetrieb.

3) Verbesserte Produktionseffizienz

Vorteile:

Reduziert die manuelle Handhabung
Verkürzt die Materialbeschaffungszeit
Beschleunigt den Produktionszyklus

Die Effizienz der Laserschneidlinie wurde um 30-50% erhöht.

4) Hohe Sicherheit

Sicherheitsmaßnahmen:

Sturzerkennung
Fotoelektrischer Schutz
Kollisionserkennung
Überlastschutz

5) Informationsmanagement

Alle Materialien erzielen folgende Ergebnisse:

Vollständige Lebenszyklusverfolgung
Datenstatistik
Echtzeit-Bestandsaktualisierungen

5. Typische technische Parameter

Beispiel einer Tabelle mit grundlegenden Systemparametern:

Artikel	Technische Spezifikationen
Systemtyp	automatisiertes Metalllagersystem mit Einzelträger-Fachwerkkonstruktion
Speicherstruktur	Mehrstufiges, palettiertes, automatisiertes Lager- und Kommissioniersystem
Kontrollmethode	SPS + Touchscreen + WMS Lagerverwaltungssystem
Betriebsmethode	Automatisch / Manuell / Fernsteuerung
Arbeitsmodus	24-Stunden-Dauerbetrieb

Beispielhafte Tabelle der anwendbaren Blechmaterialparameter:

Artikel	Technische Parameter
Anwendbare Plattenarten	Kohlenstoffstahlblech, Edelstahlblech, Aluminiumblech, verzinktes Blech usw.
Maximale Plattengröße	1500×3000 mm / 2000×4000 mm / 2000×6000 mm
Plattendickenbereich	0,5–25 mm
Maximalgewicht pro Blatt	≤ 1500 kg
Maximale Tragfähigkeit pro Palettenlage	1-5 Tonnen

Beispiel einer Parametertabelle für die automatisierte Metalllagerung:

Artikel	Technische Spezifikationen
Speicherstruktur	Einzel-/Doppelreihen verfügbar
Anzahl der Speicherebenen	5-20 Schichten
Ladekapazität eines einzelnen Lagerstandorts	1-5 Tonnen
Anzahl der Lagerorte	10-200 Positionen (anpassbar)
Regalhöhe	3-12 m

Beispiel einer Tabelle mit Parametern für Portalroboter:

Artikel	Technische Spezifikationen
Roboterstruktur	Einträger-Portalfachwerk
Anzahl der Bewegungsachsen	X / Y / Z drei Achsen
Maximales Handlinggewicht	300-2000 kg
Geschwindigkeit der X-Achse	60-120 m/min
Geschwindigkeit der Y-Achse	40-80 m/min
Hubgeschwindigkeit der Z-Achse	20-40 m/min
Positioniergenauigkeit	±0,5 mm

Beispiel einer Parametertabelle für ein Adsorptions- und Trennsystem:

Artikel	Technische Spezifikationen
Greifmethode	Vakuumsaugnäpfe/Magnetsaugnäpfe
Anzahl der Saugnäpfe	Konfiguriert nach Blattgröße
Blatttrennverfahren	Magnetische Trennung/pneumatische Trennung
Doppelblatterkennung	Automatische Dickenerkennung
Antirutschmatte	Automatische Adsorptionsdruckregelung

Beispiel einer Tabelle mit Parametern eines Fördersystems:

Artikel	Technische Spezifikationen
Fördermethode	Rollenförderer / Kettenförderer
Fördergeschwindigkeit	10-30 m/min
Förderleistung	≤ 3 Tonnen
Positioniergenauigkeit	±1 mm

Beispiel einer Tabelle elektrischer Steuerungssysteme:

Artikel	Technische Spezifikationen
Kontrollsystem	Intelligente SPS-Steuerung
Mensch-Maschine-Schnittstelle	Industrieller Touchscreen
Lagerverwaltungssystem	Intelligentes Lagerverwaltungssystem (WMS)
Kommunikationsschnittstelle	Ethernet / Profinet
Systemintegration	ERP-/MES-System

Beispiel einer Tabelle mit Sicherheitsschutzsystemen:

Artikel	Technische Spezifikationen
Sicherheitsschutz	Sicherheitszaun + fotoelektrischer Schutz
Absturzsicherung	Paket-Sturzschutzmechanismus
Überlastschutz	Automatische Erkennung
Kollisionsschutz	Wegbegrenzungs- und Puffervorrichtung
Not-Aus	Mehrpunkt-Not-Aus-Taster

6. Anwendbare Branchen

Das System eignet sich für:

Produktionslinien zum Laserschneiden
Flexible Fertigungslinien für Bleche
Automatisierte Stanzproduktionslinien
Zentrales Materiallager für intelligente Blechfabrik

Weit verbreitet in:

Blechverarbeitende Industrie
Maschinenbauindustrie
Automobilteileindustrie
Haushaltsgeräteindustrie
Elektroschrankindustrie

7. Automatisches Metalllagersystem mit Einzel- vs. Doppelträger-Fachwerkkonstruktion

Typ	Einträgerfachwerk	Doppelträgerfachwerk
Struktur	Einzelstrahl	Doppelbalken
Ausrüstungskosten	Niedrig	Hoch
Anwendbares Gewicht	Medium	Extra schwer
Größe Bereich	Klein	Groß
Anwendbare Fabrik	Klein- und Mittelbetrieb	Große Produktionslinie

8. Kernnutzen des automatisierten Lagersystems für Trägerfachwerke

Die Single Strahl Fachwerkautomatic Metalllagersystem ermöglicht:

Lagerautomatisierung + Logistikautomatisierung + Produktionsautomatisierung

Kernwert:

Reduzierte Arbeitskosten
Gesteigerte Produktionseffizienz
Verbesserte Werkstattverwaltung
Unterstützte intelligente Fertigung

Es handelt sich um eine der Infrastrukturen moderner intelligenter Blechverarbeitungsbetriebe.

9. Zusammenfassung

Das automatisierte Blechlager in Einträger-Fachwerkbauweise besteht aus einem dreidimensionalen Lager, Fachwerkrobotern, Blechtrennsystemen, Fördersystemen, Be- und Entladeeinheiten sowie einem intelligenten Steuerungssystem. Diese Module arbeiten zusammen, um die automatisierte Lagerung und Bereitstellung von Blechen zu gewährleisten.

Hauptfunktionen:

Zentrale Blechlagerung
Automatische Lagerstandortverwaltung
Lagerung für Blechklassifizierung mit mehreren Spezifikationen

Strukturelle Merkmale von automatischen Metalllagersystemen mit Einzelträger-Fachwerk:

Mehrschichtige Palettenstruktur
Hochfeste Stahlkonstruktionsregal
Modulares Erweiterungsdesign

Vorteile und Wert:

- Intelligente Lagerhaltung für eine effizientere Blechproduktion

Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Verarbeitungseffizienz durch Laserschneiden, CNC-Stanzen und andere Anlagen reichen die traditionellen manuellen Methoden zur Lagerung und Entnahme von Blechen nicht mehr aus, um den Effizienz- und Managementanforderungen moderner Blechfabriken gerecht zu werden.

Das automatische Metalllagersystem mit Einzelträger-Fachwerkkonstruktion erreicht durch seine dreidimensionale Lagerstruktur und die automatisierte Handhabungstechnologie mit Fachwerkrobotern die automatische Lagerung, Sortierung, Entnahme und Auslieferung von Blechen und schafft so ein intelligentes Logistiksystem von der Rohmateriallagerung bis zur Gerätebeladung.

Das System kann nahtlos mit Laserschneidmaschinen, Stanzmaschinen, Biegezentren und anderen Anlagen verbunden werden, um einen hocheffizienten und stabilen automatisierten Produktionsprozess zu bilden, wodurch der manuelle Aufwand deutlich reduziert und die Gesamteffizienz der Werkstattproduktion verbessert wird.

- Einträger-Fachwerkkonstruktion, stabile und effiziente Lösung für die automatisierte Materialhandhabung

Das System nutzt eine hochsteife Einträger-Fachwerkstruktur und ermöglicht durch mehrachsige Ansteuerung (X, Y, Z) eine schnelle und präzise Blechbearbeitung. In Kombination mit einer Vakuumsaugvorrichtung und einem automatischen Blechtrennsystem gewährleistet es die stabile Aufnahme einzelner Bleche und verhindert so effektiv das Verheddern mehrerer Bleche.

Das automatisierte Metalllagersystem basiert auf einer mehrlagigen Palettenstruktur, die eine flexible Konfiguration der Lagerplätze entsprechend den Blechspezifikationen und Produktionsanforderungen ermöglicht. Es eignet sich für die zentrale Lagerung und Verwaltung von Blechen unterschiedlicher Spezifikationen. Das System arbeitet stabil, ist wartungsarm und kann rund um die Uhr betrieben werden. Damit bietet es Unternehmen der Blechverarbeitung eine äußerst zuverlässige, automatisierte Lagerlösung.

- Kernlogistiksystem für den Aufbau einer intelligenten Blechfabrik

Das automatisierte Blechlagersystem mit Einzelträger-Fachwerk optimiert nicht nur die Lagereffizienz, sondern ermöglicht durch ein intelligentes Managementsystem auch ein informationsbasiertes Materialmanagement. Das System ist mit ERP-, MES- und anderen Produktionsmanagementsystemen kompatibel und ermöglicht so Echtzeit-Bestandsüberwachung, Materialrückverfolgbarkeit und Produktionsplanung. Dadurch wird die Lagerverwaltung transparenter und effizienter.

Durch automatisierte Lagerung und Kommissionierung sowie die Vernetzung von Anlagen kann der manuelle Arbeitsaufwand deutlich reduziert, die Arbeitsbelastung gesenkt und die Produktionszykluszeit sowie die Materialausnutzung verbessert werden. Dieses System findet breite Anwendung in Branchen wie der Blechverarbeitung, dem Maschinenbau, der Automobilzulieferindustrie und der Haushaltsgeräteherstellung und ist eine wichtige Basisausrüstung für die Realisierung intelligenter Fertigung und digitaler Fabriken.