Schnelles Pick & Place und kurze Formatwechsel

Verpacken – Just in Time

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08.06.2010 Das Verpacken ist ein komplexer Prozess miteinander verketteter Arbeitsschritte wie das Zuführen, Vereinzeln, Umsortieren, Gruppieren, Verpacken und Palettieren. Im Bereich der Endverpackung prägen zunehmend moderne, robotergestützte Verpackungslinien das Bild. Vor allem schnelle Pickertechnologien entscheiden über Wirtschaftlichkeit der Verpackungsprozesse.

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Das Steuerungsprogramm Pickware ermittelt aus den von einer Trigger-Lichtschranke erfassten Positions- und Ausrichtungsdaten der eingehenden Produkte die optimalen Bahnkurven für gezieltes Pick & Place der Unipicker (Bild: Transnova Ruf)

Der Unipicker ist eine Systemlösung basierend aus einem ABB Flexpicker IRB 360 und dem speziell entwickelten Steuerungs- und Anwendungsprogramm Pickware. Hinzu kommen produktspezifische Greifwerkzeuge; das System ist in seiner Einsatzfähigkeit sehr flexibel. Als HMI (Human Machine Interface) dient eine anwenderfreundliche Bedienoberfläche. Sie ermöglicht auch Bedienern ohne Programmierkenntnisse das Steuern oder Entstören der Maschinen sowie das Speichern eigener Parameterlisten mit den Rezepturen für die unterschiedlichen Formate. Pickware ist nicht an spezielle Lieferprodukte gebunden und ermöglicht so ein flexibles Einbinden und Kommunizieren mit unterschiedlichen Subsystemen. Über eine SPS/PLC steuert es Motoren, Servosysteme, Roboter und Sensoren. Wichtig für ein kontinuierliches Arbeiten ist das Angleichen der Roboterbewegungen an die Geschwindigkeit der Zuführsysteme. Dazu synchronisiert die Robotersteuerung die Bewegungen der Roboter mit denen der Produkte auf den Förderbändern. Dabei ermittelt Pickware über seine PC-Steuerung und die angebundenen Detektionssysteme wie Kamera, Lichtleisten oder Laserscanner die für die Synchronisation erforderlichen Positions- und Orientierungsdaten.

So beeindruckend Roboter in Aktion auch sind – ihr Anteil an der Leistungsfähigkeit einer kompletten Roboterzelle beträgt gerade einmal 10%. Das Entscheidende ist das in der Software manifestierte Anlagen- und Prozess-Know-how sowie je nach Aufgabenstellung integrierte Vision-Control-Systeme, Sensoren und applikationsspezifische Greifwerkzeuge.

Unipicker in der Praxis

Bei einer der Produktionslinien des Süßwarenherstellers Haribo liefern zwei Schlauchbeutelmaschinen jeweils 300 Beutel/min. Diese gilt es in Displaytrays liegend einzusetzen. Aktuell existieren acht unterschiedliche Formate, weitere sind für die Zukunft geplant. Das Gewicht der Beutel mit den Naschwaren beträgt je nach Größe und Produktart 150 bis hin zu 750g. Da jede der beiden Schlauchbeutelmaschinen einen anderen Artikel produzieren kann, lassen sich auf der Anlage auch Zwei-Sorten-Mixprodukte herstellen. Bei Mischungsverhältnissen ungleich 50:50 erzeugt sie aus den überschüssigen Artikeln automatisch Monoverpackungen. Von den Schlauchbeutelmaschinen kommend passieren die Beutel auf zwei unabhängigen Zuführstrecken eine Unipicker-Zelle mit insgesamt vier Delta-Robotern. Eine Trigger-Lichtschranke detektiert Lage und Ausrichtung der eingehenden Produkte und übergibt die Positionsdaten für das Line-Tracking an das Steuerungsprogramm Pickware. Die Software wiederum regelt die Zuteilung der Beutel zu den einzelnen Robotern inklusive der Platzierungsvorgaben für das Einsetzen in die Displaykartons.

Der Süßwarenhersteller profitiert vor allem von der hohen Effizienz und Flexibilität der Anlage. Kontinuierliche Produkt- und Verpackungsströme ohne das sonst übliche Stop & Go verringern signifikant den Energieverbrauch der Anlage und den Verschleiß der Antriebseinheiten. Formatwechsel sind innerhalb von nur 5 min realisierbar, wobei der mechanische Teil der limitierende Faktor ist. Produktwechsel und Änderungen im Mixverhältnis selbst benötigen nur wenige Sekunden für die Auswahl des zugehörigen Steuerprogramms.

Heftausgabe: Juni 2011
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Dr.-Ing. Klaus-Peter Ruf,  geschäftsführender Gesellschafter Transnova-Ruf

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Dr.-Ing. Klaus-Peter Ruf, geschäftsführender Gesellschafter Transnova-Ruf
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