Schritt für Schritt die Fertigung automatisieren

Prozesssicherheit und hohe Leistung | Die Fa. Allos als Bio-Pionier produziert seit nunmehr über 35 Jahren hochwertige Bioprodukte wie Honig, Müsli oder Fruchtschnitten. Das reichhaltige Sortiment wurde im Laufe der Jahre Schritt für Schritt erweitert und abgerundet. Nachhaltigkeit ist hier das Stichwort und in gleicher Weise wird bei Allos auch über die Perfektionierung der Produktion nachgedacht.

Die Aufgabenstellung der Fa. Allos aus Drebber bestand in der Konzeptionierung und dem Bau einer Palettierzelle, die genau auf die Bedürfnisse der Fruchtaufstrichproduktion abgestimmt sein musste. Die Ausarbeitung des Applikationskonzepts und der Programmierung wurde in enger Zusammenarbeit mit Kawasaki Robotics erstellt. Die Fertigung der Zelle wurde von Allos konzipiert und durch ein kompetentes, lokales Metallbauunternehmen gefertigt.

„Unsere Beratungsleistung ist die Grundlage für eine gute Zusammenarbeit mit unseren Kunden. Auch wenn wir keine fertigen Applikationen liefern, so sind wir doch in der Lage, einem kompetenten Kunden mit entscheidender Beratung zur Seite zu stehen und natürlich auch bei der Durchführung des Projekts z. B. bei der Programmierung des Roboters jederzeit zu helfen", so Johannes Rolf, Vertriebsleiter bei Kawasaki Robotics Deutschland.

Die Aufgabenstellung war von Beginn an klar umrissen und von Felix Brockhage, Teamkoordinator Technik bei Allos, der maßgeblich für die Realisierung verantwortlich war, vorgegeben: „Palettierung von 4 verschieden großen Kartons im Naßbereich, gefüllt mit je 6 Fruchtaufstrichgläsern auf Europaletten. In Summe müssen 8 verschiedene Produkte sortenrein palettiert werden. Die Zelle muss lebensmitteltauglich konzipiert und einfach zu reinigen sein. Eine manuelle Palettierung der Gesamtanlage muss weiterhin gewährleistet werden. Der vorgegebene Amortisierungszeitraum beträgt 2 Jahre."

Der Prozess im Einzelnen: Fruchtaufstrich wird gekocht und in 250 ml Gläser abgefüllt. Nach dem Passieren einer Abkühlstrecke werden die Gläser etikettiert und von einem Setzpacker in Kartons umgesetzt. Eine nachfolgende Kontrollwägung verhindert die Auslieferung von falsch befüllten Gläsern und gibt gleichzeitig ein Signal zur Prozesskontrolle. Fehlerhafte Füllungen werden hier automatisch ausgeschleust. Die korrekt befüllten Kartons werden nachfolgend verschlossen, bedruckt und mit einem Scanner auf Druckfehler überprüft. Fehlerhaft bedruckte Kartons werden nunmehr direkt an der Palettierung vorbei gefördert und ausgeschleust. Das Förderband in der Palettierzelle schaltet hierzu einen Stopper auf Durchfahrt, der Roboter bekommt ein Haltesignal so dass der Karton selbst, am Roboter vorbei, ausgeschleust wird. Gleiches gilt bei Sonderpaletten oder Anlagenstillstand zu Wartungszwecken. In diesem Fall wird dasselbe Signal geschaltet und der Stopper auf Durchfahrt geschaltet, so dass am Anlagenende auf einen dritten Palettierplatz manuell palettiert werden kann.

Robuster Roboter
Die Basis der Palettierzelle besteht aus einem von Allos selbst konzipierten offenen Edelstahlrahmen und einem zentral angeordneten Roboter vom Typ FD050N der speziell für den Palettierprozess entwickelt wurde. Der Roboter palettiert auf zwei Europaletten.

Die Anordnung der einzelnen Komponenten wie Roboter, Band und Paletten sowie die Roboterauswahl wurde gemeinsam mit Kawasaki erarbeitet. „Eine Maßgabe war es", so Felix Brockhage, „den Prozess so einfach wie möglich zu gestalten, um die Bedienung der Anlage nicht zu verkomplizieren. Ein manueller Wechsel der Paletten kann von den Produktionsmitarbeitern auf einfachste Weise durchgeführt werden." Sobald beide Paletten befüllt sind, werden diese gleichzeitig manuell gewechselt. Die in der Anlage vorgesehene Staustrecke nimmt die in dieser Zeit produzierten Kartons auf. Dies geschieht alle 15 bis 20 Minuten je nach Produkt. Die unterschiedlichen Produkte werden nach Bedarf in 5 bis 9 Lagen á 36 Kartons oder 8 Lagen á 26 Kartons palettiert. Die hierzu notwendigen Palettenmuster sind als Variablen im Roboterprogramm hinterlegt und können nach Bedarf abgerufen werden. Die Taktzeit der Palettieranlage beträgt momentan bis zu 750 Kartons / 4.500 Gläser pro Stunde und wird mit einer Leistung von ca. 40 - 60 % betrieben. Genug Reserve um über die Anbindung einer zweiten Abfüllanlage nachzudenken. Mit der derzeitigen Greiftechnik ist eine Steigerung allerdings nur bis ca. 70 % und somit 6.000 Gläsern pro Stunde möglich. Die Änderung der Greiftechnik ist jedoch im Bedarfsfall problemlos möglich, so dass eine weitaus höhere Taktzeit erreichbar ist.