Die Kombination von Eimern mit Kanistern und Kartonagen
Senna, einer der führenden Hersteller für Fette und Feinkostprodukte in Österreich, stellt eine große Herausforderung an die Automation und setzt dabei auf Palettierroboter aus Dortmund. Eimerpalettierung heißt die Aufgabe, jedoch in Kombination mit Kanistern und Kartonagen.
Ein Eimergreifer muss her
Der Endverbraucher sieht meist nur die Packungen für den täglichen Gebrauch in der Küche. Doch schaut man hinter die Kulissen der industriellen Fertigung, so sind die zu handhabenden Größenordnungen anders. Am Ende der industriellen Produktionslinien müssen Verpackungseinheiten von zehn bis 30 Kilo auf Paletten gestapelt werden. Auch Kantinen, Hotelbetriebe und Krankenhäuser benötigen als Großküchen andere Verpackungsgrößen. Hier trifft man häufig auf Eimer. Welche Schwierigkeiten diese Verpackung bei der Automation der Palettiervorgänge birgt, zeigt sich, wenn der Ingenieur die Handhabungsvorgänge am Ende der Verpackungslinie automatisieren soll. Eine weitere Herausforderung kommt dazu, wenn der verfügbare Platz am Ende der Linie stark eingeschränkt ist oder niedrige Deckenhöhen die Automation erschweren.
Roboter für die Eimerpalettierung
Bei stark variierendem Produktspektrum und wechselnden Palettiermustern ist der Roboter die richtige Wahl für die Eimerpalettierung. Doch die Vielzahl der verschiedenen Kinematiken ist groß und die Anzahl der Anbieter unüberschaubar. Neben dem weit verbreiteten Knickarmroboter, den man als Universalmaschine heute für viele Aufgaben einsetzt, bietet der Markt mittlerweile auch Robotesysteme, die speziell für Palettieraufgaben entwickelt wurden. Ein wichtiges Merkmal ist hier die Anzahl der frei programmierbaren Achsen eines Roboters. Da für Palettieraufgaben ein Objekt nicht im Raum geschwenkt werden muss, kann auf diese Bewegungsachsen verzichtet werden. Ein Palettierroboter braucht somit nur vier Bewegungsachsen.
Die Roboter aus dem Hause roTeg sind modular aufgebaut und können jeder Aufgabe hinsichtlich Greifraumlänge und Palettierhöhe individuell angepasst werden. Da der Dortmunder Maschinebauer die Geräte in der eigenen Werkshalle fertigt, kann das roTeg Team auch ausgefallene Wünsche hinsichtlich des mechanischen Aufbaus und der Kinematik erfüllen.
Das „Dahinter“ ist wichtig
Doch der Roboter selber ist für den technischen Insider nicht die Schüsseltechnologie. Das Gerät bietet nur einen mechanischen Flansch zum Anbau von Werkzeugen und Greifern. Viel entscheidender als der mechanische Aufbau des Systems „Roboter“ ist heute sas nicht sichtbare System dahinter. Wichtig sind hier vor allem die Steuerungstechnik und die dahinterstehende Intelligenz des Systems. Eine gute Software als Basis für die Kundenapplikationen sollte vom Grundsatz her schon die Besonderheiten der Palettieraufgaben beherrschen.
Die einfache und bedienerfreundliche Erzeugung des Palettiermusters muss eine bereits systemintegrale Komponente des Systems sein. So gibt es viele wichtige, aber auch hilfreiche Funktionen, wie einen ländersprachenumschaltbaren Benutzerdialog. Solche Standards müssen heute über die Basissoftware eines Roboters hinaus zu jeder guten Palettierroboteranlage gehören.
Der richtige Greifer entscheidet
Ebenso wichtig ist die Greiftechnik des Systems. Bei der Palettierung muss der Roboter unterschiedliche Objekte in wechselnder Reihenfolge greifen, verschiedene Packmuster teils vollautomatisch erzeugen. In einigen Fällen drucken die Roboter auch die Lieferscheine für den Versand und melden die fertigen Paletten automatisch an das angebundene Warenwirtschaftssystem. All dies setzt eine hochflexible Greiftechnik voraus, die das geforderte Objektspektrum sicher abdecken muss. Für viele Verpackungen gibt es mittlerweile Standardgreifer, die in der zweiten und dritten Entwicklungsgeneration gute Lösungen für fast alle Aufgaben bieten. Auch Zwischenlagen, die der Stapelstabilisierung dienen, muss der Roboter palettieren können.
Greiftechniken für die Eimerpalettierung
Bei der Eimerpalettierung sind spezielle Greifer nötig. Der Deckel ist für einen Vakuumgreifer nicht geeignet, da er sich ablösen kann. Bei pastösen oder flüssigen Produkten ist selbst eine Fehlerhäufigkeit im Promillebereich nicht akzeptabel. Denn das Auslaufen von Flüssigkeiten in der Lebensmittel- oder Klebstoffindustrie würden die gesamte Produktion für Stunden unterbrechen. Auch sich gegenseitig berührende Bügel können ungewollt hochklappen und durch Kollisionen die Zerstörung der gesamten Ladeeinheit zur Folge hatten.
Eine mittlerweile bewährte Technik ist der Griff unter den Eimerrand. Letztendlich muss hierbei ein Haken, eine Kralle oder ein Winkelfinger unter den Eimerrand greifen, der nach dem Handhabungsvorgang den Eimer wieder löst und sich danach nicht am gerade palettierten oder einem Nachbareimer erneut verhaken kann. Bei den neuen Greifergenerationen aus dem Hause roTeg wird der Eimer unter dem Rand durch exzentrisch ausschwenkbare Riegel gehalten. Nach dem Lösen kann der Roboter den Greifer nach oben gefahrlos herausziehen, da sich keine Störkanten ergeben können.
Auch die notwendige Henkelausrichtung ist machbar. In Greifposition, aber noch vor dem Verriegeln der Exzenter, dreht der Roboter den Greifer um den Eimer herum. Hierbei drehen die bereits am Eimerrand anliegenden Exzenterarme den Eimer durch die Bügelberührung in die gewünschte Position. Bei Eimern unterschiedlicher Größe kann man diese Eimergreifer motorisch auf verschiedene Formate eingestellen.
Multifunktionale Greifer für Senna
Wenn der Roboter nicht nur unterschiedliche Eimergrößen handhaben muss, sondern auch Kartonagen und Kanister im permanenten Wechsel, kommt ein multifunktionales System auf Basis der seitlichen Saugtechnik mit vorgelagerter Ausrichtstation zum Einsatz. Seitensaugsysteme stellen eine Alternative dar, bieten aber nicht die hohe Zuverlässigkeit des unverlierbaren Griffs.
Die Roboteranlagen im Hause Senna richten die Packstücke in einem ersten Schritt aus, sodass bei den Eimern unterschiedlicher Größe der Henkel immer gleich orientiert ist. Da die geforderte Leistung und das zu berücksichtigende Produktspektrum einen Einzelgriff nicht zuließen, palettiert der Rooter vorgestapelte Gebindegrößen. Die Möglichkeit, an zentraler Stelle Eimer, Kanister und gleichzeitig Kartonagen ohne einen Greiferwechsel handhaben zu können, eröffnet den majonäse- und ketchupproduzierenden Unternehmen eine Produktionssteigerung durch intelligente und kostengünstige Palettiersysteme.
