Verkettete Roboter in Aktion

Verpackungstechnik | Kompakte Endverpackungsanlagen mit einer optimalen Arbeitsaufteilung zwischen miteinander verketteten Industrierobotern und Hochleistungssondermaschinen arbeiten äußerst effektiv. Viele unterschiedliche, teils sehr komplexe Vorgänge sind hier aufeinander abzustimmen. In den Workflow integrierte Industrieroboter spielen dabei eine zentrale Rolle, so hat Transnova-RUF gerade den 500. Roboter von ABB verbaut.

Der fränkische Verpackungsmaschinenhersteller hat sich mit dem sehr umfangreichen Einsatz von Robotern einen deutlichen Technologievorsprung erarbeitet. Geschäftsführer Dr. Klaus-Peter Ruf setzte frühzeitig bei der Automatisierung auf robotergestützte Systeme. So können die verschiedenen Aufgaben der Kunden durch individuell zugeschnittene Anlagen optimal gelöst werden. „Experten, die das beherrschen, sind erfolgreich auf dem Markt", ist Benno Bork von ABB überzeugt. „Roboter in Industrieanlagen sinnvoll zu integrieren ist gar nicht so leicht. Diese Technik wirklich zu beherrschen erfordert ein großes Know-how." Für Dr. Klaus-Peter Ruf sind die Roboter der ideale Baustein für komplexe Verpackungsanlagen und der Schlüssel zu höchster Effizienz. Roboter mit der entsprechenden Sensorik erkennen sehr schnell Gegenstände, nehmen sie auf und legen sie in verschiedenen Positionen wieder ab. So konnte für die Berliner Bayer-Schering Pharma AG eine GMP-konforme, robotergestützte Turnkey-Anlage zum Verpacken unterschiedlicher Glasflaschen von 50 bis 250 ml Inhalt entwickelt werden. Zielvorgabe waren u.a. sehr kurze Chargenzeiten und dadurch bedingt schnelle, vollautomatische Formatumstellungen.

Höchstleistung auf engstem Raum
Über einen einreihigen Flaschenzulauf gelangen die verschiedenen Flaschen in eine Roboterzelle, in der vier, von oben aufgehängten 6-Achsroboter und ein mit zwei Servomotoren angetriebenes Transporttaktband integriert sind. Vorteil dieser Konstruktion: Insgesamt wurde durch die hängende Montage die Zelle kompakter und die Roboter haben zudem ein effektiveres Handling durch kürzere und vor allem unterbrechungsfreie Wege. Mit jedem Arbeitstakt holt der erste Roboter ein Bodentray aus einem Doppelmagazin und setzt es auf das Transportband.

Die nächsten beiden Roboter nehmen jeweils zehn Flaschen aus dem Flaschenzulauf und stellen sie mit einer Spreizbewegung ihrer Aufnahmewerkzeuge in diese Bodentrays. Versehentliche Beschädigungen der Hängelabel werden durch ein leicht geneigtes Einsetzen der Flaschen vermieden - dies war eine weitere Vorgabe des Auftraggebers. Nach der anschließenden Vollständigkeitskontrolle als Teil der kontinuierlichen Qualitätsüberwachung setzt der vierte Roboter die Deckeltrays auf.

Mit einem Zahnriementransport kommt das komplette Gebinde in die Sideloading-Position der Packstation, wo es von einem Unipacker mit einem Wrap-around-Karton umschlossen wird. In einem Zwischenschritt legt dabei ein weiterer 6-Achsroboter in jeden dieser Kartons einen Zehnerblock mehrfach gefalzter Gebrauchsanweisungen, die aus einem Hochleistungsfalzautomaten stammen. Die Gebrauchsanleitungen legt der Klemmgreifer so auf den Deckeltray ab, dass sie nach dem Einfalten der „Staublasche" des Wrap-around-Kartons für den Transport sicher fixiert sind. Die fertig verschlossenen Verpackungen erhalten noch Produkt- und Versandlabel bevor sie nach umfangreichen optischen und lasergesteuerten Online-Kontrollen in die Palettierstation gelangen, in der ebenfalls ein 6-Achsroboter die Europaletten bestückt. So wurde aus der Endverpackungslinie ein vollautomatisches Logistiksysteme auf engstem Raum.

Vollautomatische Werkzeugwechsel und Kontrollen
„Highlight der Anlage ist der selbstständige und vollautomatische Werkzeugwechsel der Roboter", zeigt sich Dr. Klaus-Peter Ruf zufrieden. Ein Magazin in Reichweite der Roboter beherbergt alle erforderlichen Werkzeuge. Softwaregesteuert gibt der Zentralrechner die Vorgaben der jeweiligen Chargenwahl an alle relevanten Maschinenbereiche weiter und parametriert das komplette System. So holen sich die Roboter automatisch das passende Werkzeug aus dem Magazin. Motordrehzahlen, Taktzeiten und Anfahrpositionen werden aus der Rezepturliste geladen.

Im gesamten Prozess sind mehrere Kontrollen integriert. Laschenkontrollen überwachen den ordnungsgemäßen Kartonverschluss, Vollzähligkeitskontrolle die vollständige Befüllung und Etikettenüberwachung mittels Visionsystem die Kartonkennzeichnung; bei entsprechenden Fehlermeldungen wird automatisch aussortiert. Durch ein lückenloses Track & Trace werden alle Verpackungseinheiten über Data-Matrix-Code datenmäßig verfolgt.

Über Transnova-RUF
Die Transnova-RUF GmbH aus dem fränkischen Ansbach entwickelt und baut mit rund 200 Mitarbeitern Verpackungsmaschinen in den Bereichen Toploading und Sideloading, Picking-Systeme, Kommissionieranlagen,
Palettieranlagen sowie intelligente Produktlogistik. Es gehört zu den führenden Anbietern von Endverpackungs-, Palettier- und Robotanlagen für Anwendungsbereiche mit hohen Leistungen oder schwierig zu handhabenden Produkten. Durch die Integration verschiedener Maschinen (z. B. Trayaufrichter, Verpackungsroboter, Deckler und Palettierroboter) werden komplette schlüsselfertige Verpackungsanlagen erstellt. Bereits mehr als 2.000 Maschinen befinden sich weltweit bei namhaften Unternehmen im Einsatz. 1993 wurde die insolvente Firma Transnova von Dr. Klaus-Peter Ruf mit rund 30 Mitarbeitern übernommen, seitdem entwickelt sich das Unternehmen kontinuierlich weiter. Hauptabnehmer sind Lebensmittel-, Pharma-, Kosmetik-, Non-Food- und chemische Industrie. Dabei steht der europäische Markt im Mittelpunkt.