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Schnelles Pick & Place und kurze Formatwechsel

Verpackung – Just in Time

Wo früher im traditionellen Verpackungsmaschinen- und Anlagenbau noch Schiebe-, Stapel- und Rangierketten die technischen Konzepte prägten, setzten die Ansbacher Verpackungsspezialisten der Transnova Ruf GmbH von Anfang an auf Roboter. So erzielen sie platzsparende, energieeffiziente Kompaktanlagen hoher Leistungsdichte. Heute zählt das Unternehmen zu den führenden Anbietern roboterbasierter Verpackungs-, Palettier- und Handhabungslösungen. Weit über 100 schlüsselfertige Systemlösungen mit über 150 installierten Robotern pro Jahr machen die Ansbacher zu einem der größten Integratoren von Robotersystemen innerhalb der Branche. Seit der Gründung 1993 erwirtschaftete das Unternehmen jährlich Umsatzsteigerungen im zweistelligen Bereich, im Jahr der Wirtschaftskrise (2009) waren es sogar überdurchschnittliche 40 Prozent. Ausschlaggebend für den außerordentlichen Erfolg sind nach Herstelleraussagen die innovativen Anlagenkonzepte, die hohe Systemflexibilität und die kurzen Formatwechselzeiten. Automatische Formatwechsel mit automatischem, robotergestütztem Austausch der Formatteile gehören zum Lieferprogramm. Die hochflexiblen Systeme versetzen Kunden in die Lage, schnell auf veränderte Marktanforderungen zu reagieren. Dabei entwickelt sich vor allem die Pickertechnologie zu einem der größten Umsatztreiber.

Ein Konzept mit vielen Lösungen

Eines der wichtigsten strategischen Ziele 2007 war für das Ansbacher Unternehmen der Einstieg in die Hochleistungs-Picker- Technologie auf Basis von Robotern mit Deltakinematik. Dazu entwickelten die Ingenieure eine Versuchsanlage mit Kreislaufführung für unterschiedliche Testprodukte. Die hier gesammelten Erfahrungen hinsichtlich Detektion der ankommenden Waren, das Design von Aufnahmewerkzeugen sowie das Programmieren der Roboterzellen und deren Synchronisation mit peripheren Fördereinrichtungen führten zu vielen richtungsweisenden Entwicklungen. Noch im gleichen Jahr erfolgte die Markteinführung der neuen Pickertechnologie. Innerhalb der ersten 12 Monate lieferte das Unternehmen neun schlüsselfertige Anlagen mit insgesamt 21 UniPicker-Stationen aus. Der UniPicker ist eine Systemlösung bestehend aus einem ABB FlexPicker IRB 360 und dem von Transnova Ruf speziell entwickelten Steuerungs- und Anwendungsprogramm Pick- Ware. 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 spe-

zielle 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 Pick- Ware 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 Prozent. Das Entscheidende ist das in der Software manifestierte Anlagen- und Prozess- Know-how sowie je nach Aufgabenstellung integrierte Vision-Control-Systeme, mechanische oder Lasertaster, Sensoren und applikationsspezifische Greifwerkzeuge.

UniPicker in der Praxis

Bei einer der Produktionslinien des Süßwarenherstellers Haribo liefern zwei Schlauchbeutelmaschinen jeweils 300 Beutel pro Minute. 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 g bis hin zu 750 g. 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 fünf Minuten 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.

 

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Über Transnova-RUF

Die Transnova-RUF Verpackungs- und Palettiertechnik GmbH mit Sitz im mittelfränkischen Ansbach ist einer der führenden Anbieter von Endverpackungs-, Palettier- und Robotanlagen. 1993 wurde die Transnova-RUF von Dr. Klaus-Peter Ruf als alleinigen geschäftsführenden Gesellschafter gegründet und bisher auf knapp 200 Mitarbeiter ausgebaut. Seitdem erfolgt die konsequente Ausrichtung des Unternehmens zu einem Systemanbieter von innovativen Lösungen für komplexe Produkthandlingsaufgaben. Bereits mehr als 2.000 Maschinen befinden sich weltweit im Einsatz. Die Expertise des Unternehmens liegt in der Entwicklung und dem Bau von Maschinen und Anlagen für Transportverpackungen für Ein- und Mehrwegsysteme, Palettiertechnik sowie intelligente Produktlogistik mittels Robottechnik. Das Verpackungsmaschinenprogramm umfasst Lösungen für Sideloading- und Toploading-Konzepte für Anwendungsbereiche mit hohen Leistungen oder schwierig zu handhabenden Produkten. Ein Schwerpunkt liegt im Einsatz von 6-Achs-Industrie-Robotern für multifunktionale Anwendungen. Durch die Integration verschiedener Maschinen (z. B. Trayaufrichter, Verpackungsroboter, Deckler und Palettierroboter) werden komplette schlüsselfertige Verpackungsanlagen erstellt. Hauptabnehmer sind Lebensmittel-, Pharma-, Kosmetik-, Non-Food- und chemische Industrie. Dabei steht der europäische Markt im Mittelpunkt.

 

Über die Firma
Transnova Ruf GmbH Verpackungs- und Palettiertechnik
Ansbach
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