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Automatisieren

Mit Highspeed zum Knusper-Pack

Mit einer gemessenen Maximalleistung von 237 Pick-&-Place-Vorgängen pro Minute liegt der TP80 bei dieser Anwendung deutlich über dem im Lastenheft geforderten Wert von 220. (Foto: Stäubli)
Mit einer gemessenen Maximalleistung von 237 Pick-&-Place-Vorgängen pro Minute liegt der TP80 bei dieser Anwendung deutlich über dem im Lastenheft geforderten Wert von 220. (Foto: Stäubli)

Steigende Forderungen an Qualität, Produktivität und Anlagenverfügbarkeit haben die Automatisierung in den zurückliegenden Jahren bekanntlich stark vorangetrieben – so auch im Lebensmittelbereich. Hier spielen Industrieroboter eine immer entscheidendere Rolle. Steigerung der Kapazitäten bei sinkenden Produktionskosten heißt die Maxime gegen den allgegenwärtigen Kostendruck.

Auch in der Türkei, in der die Foodindustrie einen wichtigen Wirtschaftsfaktor darstellt, steigt der Bedarf für Automatisierungen sprunghaft. Stäubli Robotics Turkey ist auch in dieser Branche seit vielen Jahren aktiv. Wie innovative Lösungen heute in der Sekundärverpackung aussehen, unterstreichen das Systemhaus 3E Industrial Automation und die türkische Stäubli-Niederlassung mit einem wegweisenden Projekt. Schauplatz hierfür ist die türkische Produktionsstätte für Milchprodukte von Danone. Die Aufgabenstellung des Projektes war klar definiert: Auf bereits gefüllte und verschlossene Joghurtbecher im perforierten Doppelpack müssen kleine abgepackte Portionen mit Knusperzutaten und Kunststofflöffel aufgeklebt werden. Diese Aufgabe übernahmen in der Vergangenheit Mitarbeiter in manueller Arbeit an drei Handarbeitsplätzen der Verpackungslinie. Doch die an Monotonie nicht zu überbietende Tätigkeit stellte für die Mitarbeiter eine Belastung dar, die zwangsläufig zu einer bestimmten Fehlerquote führte. Und: Das Limit von 60 Portionen pro Arbeitsplatz in der Minute stand nicht im Verhältnis zu den Ausbringleistungen in der modernen Lebensmittelproduktion.

Wie die Performance heute aussieht, offenbart der Blick auf die kürzlich realisierte Systemlösung. Joghurt-Doppelpacks und die Verpackungen mit den Knuspereien und Löffel erreichen die Roboterzelle auf zwei getrennten Zuführbändern. Der seitlich neben den Bändern angeordnete Fast-Picker schnappt sich in Sekundenbruchteilen jeweils zwei der Zutatenverpackungen und setzt sie blitzschnell auf den Doppelpack-Joghurtbechern ab, wo sie dank Verklebung sicher anhaften.

Die Handhabungsvorgänge laufen in einer Geschwindigkeit ab, in der sie mit dem bloßen Auge nicht mehr im Detail wahrzunehmen sind. Der Stäubli TP80 ist mit einem Vakuum-Spezialgreifer ausgerüstet und erhält die Koordinaten der zu greifenden Verpackungen über ein Highspeed-Vision-System. Mit einer gemessenen Maximalleistung von 237 Pick-&-Place-Vorgängen pro Minute liegt er deutlich über dem im Lastenheft geforderten Wert von 220.

Schon im Vorfeld zeigte sich, dass der Fast-Picker die optimale Lösung für diese Aufgabe sein würde. Die Vierachs-Kinematik erreicht bis dato unerreichbare Geschwindigkeiten und das selbst bei Befüllung mit lebensmittelverträglichem Schmierstoff der Klasse NSF H1. „Dass der Roboter die Werksangaben von Stäubli in der Praxis noch einmal toppen konnte, war für alle Beteiligten eine kleine Sensation. Man muss sich vorstellen, dass der Fast-Picker in dieser Applikation zwei Delta-Roboter ersetzt und damit den Begriff Hochgeschwindigkeitsroboter wahrlich neu definiert“, betont Kerem Kececi, Vertriebsingenieur bei Stäubli Robotics Turkey.  

Überzeugende Vorteile für den Produzenten

Für den Lebensmittelproduzenten Danone bietet diese Lösung eine ganze Reihe von Vorteilen. Das fängt beim Platzbedarf an, der dank der Zellenauslegung mit nur einem Roboter minimal bleibt, geht über eine Produktionssteigerung sowie Qualitätsverbesserungen und endet bei einer vorbildlichen Wirtschaftlichkeit mit reduzierten Stückkosten und einer berechneten Amortisationszeit von rund einem Jahr.

Dank der Konstruktion des Fast-Pickers und dem Einsatz einer hochentwickelten Antriebstechnik können die Roboter hohe Arbeitsgeschwindigkeiten erreichen, was in diesem Fall den Einsatz eines zweiten Roboters mit allem begleitenden Mehraufwand unnötig machte. Zudem ist der Fast-Picker konsequent auf Zuverlässigkeit und Präzision getrimmt. Verschleißerscheinungen im Dauerbetrieb sind bei dieser Kinematik mit ihrer steifen Struktur konstruktiv ausgeschlossen.

Dieses Gesamtpaket konnte letztendlich das technische Management von Danone Turkey überzeugen. Obwohl in der Danone Produktionsstätte die wesentlichen Prozesse von der Produkt-Herstellung bis zur Befüllung automatisiert sind, konnte man sich lange nicht von der manuellen Verpackung trennen. „Wir hatten Bedenken gegen den Einsatz von Industrierobotern sowohl hinsichtlich deren Geschwindigkeit als auch deren Return of Invest. Die Zusammenarbeit mit dem Systemhaus 3E Industrial Automation und Stäubli Turkey hat uns nun vom Gegenteil überzeugt. Die realisierte Roboter-Verpackungslinie hat neue Möglichkeiten zur Kostenoptimierung erschlossen, was entscheidend zur Wettbewerbsfähigkeit beiträgt“, heißt es nun aus dem Danone-Management.

Über die Firma
Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics
Bayreuth
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