(Bild: Koelnmesse)
Von der Zuführung und Gruppierung der Produkte, über das Befüllen, Verschließen und Etikettieren von Kartons bis hin zur Palettierung – maximale Leistung und höchste Prozessstabilität erreichen Lebensmittelproduzenten erst durch eine vollumfängliche Digitalisierung der Maschinen- und Roboterfunktionen. Die modernen Verpackungsmaschinen, die während der Anuga Foodtec auf dem Kölner Messegelände zu sehen sind, beherrschen die unterschiedlichen Spielarten der Primär- und Sekundärverpackung.
Convenience Food schonend abgepackt
Gefragt sind kurze Umrüstzeiten, einfache Produkt- und Formatwechsel wie auch Konzepte, mithilfe derer sich ganze Linien für Convenience Food nach Bedarf neu kombinieren oder erweitern lassen. Insbesondere Suppen, Fertiggerichte, Wurstprodukte und Baby-Food nehmen im Lebensmitteleinzelhandel einen großen Stellenwert in diesem Marktsegment ein. Hinzu kommen Konfitüren, Smoothies und pürierte Früchte-Snacks. Herzstück der hierfür im Bereich Filling & Packaging auf der Anuga Foodtec gezeigten Linien sind integrierte Waagen, Slicer und kompakte Traysealer oder Thermoformer, die sich für ein breites Spektrum an Produkten eignen. Sie sind darauf ausgelegt, Schalen, Trays und viele weitere Formate zu verarbeiten. Ausgestattet mit innovativen Begasungstechnologien können sie empfindliche Lebensmittel oder solche, die heiß abgefüllt werden, schonend unter modifizierter Atmosphäre (MAP) verpacken.
Automation kleiner Losgrößen
Doch egal, um welches Lebensmittel es geht: Das vollautomatische Portionieren und Einlegen in die Verpackungen erfordert Hightech. Produzenten, die viel Leistung auf wenig Platz unterbringen müssen oder mehr Beweglichkeit beim Produkthandling benötigen, kommen um spezialisierte Pick-and-Place-Roboter nicht herum. Die modernen Knickarm-, Scara- und Deltakinematiken, die auf der Anuga Foodtec 2021 präsentiert werden, sind in der Lage, Produkte bei hoher Geschwindigkeit abzupacken. Die Roboter können die Würstchen oder Fischstäbchen jedoch nicht nur vom Band aufnehmen und in Trays ablegen. Parallel dazu übernehmen sie Aufgaben, die bisher End-of-line-Systemen zur Qualitätskontrolle vorbehalten waren und sortieren beispielswiese beschädigte Produkte ohne manuelles Eingreifen aus. Gleichzeitig geben sie eine Rückmeldung an nachgelagerte Siegelmaschinen oder Etikettierer, die so direkt auf die erkannten Abweichungen reagieren können.
Hand in Hand mit dem Roboter
Ziel der Konstrukteure ist es, das Einsatzfeld der Roboter in der Lebensmittelindustrie bis hin zum echten Cobot zu erweitern. Hinter dem Begriff verbergen sich kollaborative Leichtbauroboter, die den Mitarbeitern bei den Palettierungs- und Verpackungsprozessen kleiner Losgrößen zur Hand gehen sollen. Eine typische Aufgabe ist beispielsweise das Einsetzen von Saft-Pouches in die Kette eines Kartonierers. Mittels Sensortechnik registrieren sie die Bewegungen der Personen in ihrer Umgebung und sind damit ausreichend gesichert, um bei den Arbeiten zu assistieren, ohne jemanden zu verletzen. Der Verzicht auf bauliche Schutzeinrichtungen wie Lichtgitter, Käfige oder Barrieren spart Kosten und sorgt für flüssigere Arbeitsabläufe zwischen Arbeiter und Roboter. Das hat zur Folge, dass auch mittelständische Lebensmittelproduzenten einen Cobot dort einsetzen können, wo die Automatisierung mit einem traditionellen Roboter für sie wirtschaftlich nicht sinnvoll ist.
Greifer aus dem 3D-Drucker
An der Schnittstelle zwischen Roboter und Lebensmittel stehen die Greifer. Es liegt in der Natur der Sache, dass es hier nicht die Eine-für-alles-Lösung geben kann. Die Form, Ausrichtung, das Gewicht und die Abmessung des zu handhabenden Lebensmittels beeinflussen die Konstruktion. Sollen beispielweise empfindliche Früchte beim Greifen nicht zerdrückt werden, kommen Vakuumtechnik und weiche Saugstutzen ins Spiel. 3D-gedruckte Werkzeuge bieten vor dem Hintergrund dieser Herausforderungen ganz neue gestalterische Freiheiten. Zahlreiche Verpackungsmaschinenbauer und Robotik-Anbieter widmen sich auf der Anuga Foodtec 2021 dieser Thematik. Der Vorteil der additiven Fertigung für die Konstruktion liegt in der nahezu grenzenlosen Formgebung. Ein weiterer Aspekt: Roboterwerkzeuge aus Hochleistungskunststoffen, die für den Lebensmittelkontakt zugelassen sind, benötigen keine Schmiermittel und sind somit praktisch wartungsfrei.
