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Verfahrenstechnik 11/2018

Verfahrenstechnik 11/2018

BETRIEBSTECHNIK Sicher

BETRIEBSTECHNIK Sicher stapeln Ein Packroboter lernt das Eimergreifen Industrieroboter palettieren bei dem größten österreichischen Hersteller für Ketchup und Mayonnaise an zentraler Stelle Eimer, Kanister und gleichzeitig Kartonagen. Autor: Dr.-Ing. Thomas Graefenstein, Vorstand, Roteg AG, Dortmund Heute hat sich der Roboter als Werkzeug für das Palettieren und Depalettieren in vielen produzierenden Industriezweigen als die bessere Automatisierungslösung durchgesetzt. Die weitere Verbreitung dieser Technik scheitert heute nur noch selten an den Investitionssummen für die Grundmaschine Roboter, sondern immer häufiger an den nicht verfügbaren Zuführtechniken, die dem Roboter das zu handhabende Packstück passend bereitstellen müssen und natürlich auch an den fehlenden Greiftechniken, die für das gesamte Packstückspektrum geeignet sein müssen. Eimer werden in unserer Industriegesellschaft als Verpackung für viele flüssige oder pastöse Produkte wie Farben, Kleber, Milchprodukte, Dünger, Fette eingesetzt. Der Eimer dient heute für viele Produkte nicht nur als Verpackung für die Lagerung und den Versand, sondern wird auch beim Kunden als Aufbewahrungs- und Verarbeitungsgefäß genutzt. Besonders dann ist bei der Handhabung dieser Verpackungen Vorsicht geboten, wenn brisante Produkte, wie Harze, Alkohole, Säuren oder Laugen, palettiert werden sollen. Soll ein Roboter für die Eimerpalettierung eingesetzt werden, so stehen i. d. R. zwei Forderungen im Vordergrund der Aufgabenstellung: Erstens darf der Roboter den Deckel nicht für die Greifaufgabe nutzen. Denn ein beschädigter, ein nicht festsitzender Deckel oder auch ein fehlender Deckel stellen mögliche Störungs gründe für den automatischen Ablauf dar. Zweitens darf der Eimergriff auf der Palette keinen Nachbarbügel berühren. Denn durch hochgeklappte Bügel kann es zu Kollisionen kommen, die die Zerstörung der Ladeeinheit zur Folge haben können. Gezielter Griff Optimal arbeiten Eimergreifer mit Randuntergriff, bei denen der Eimer unter dem Rand durch exzentrisch ausschwenkbare Riegel gehalten wird. In Lösestellung kann der Roboter den Greifer nach oben gefahrlos herausziehen, da sich keine Störkanten zu einem bereits palettierten Eimer ergeben. Dieser Greifer wird seit Jahren für die Eimerpalettierung erfolgreich eingesetzt und ist für Anlagen mit Anlagenleistungen bis 500 Eimer pro Stunde die optimale Greiferlösung. Als Dreiarmkonstruktion können die Exzenterarme so positioniert werden, dass die Lücken zwischen den Eimern genutzt werden können, um den Greifer zu platzieren. Auch die Henkelausrichtung ist mit diesem Greifer einfach zu realisieren. Vor dem Verriegeln der Exzenter, aber schon in Greifposition, dreht der Roboter den Eimer je nach Henkelform um ca. 60 bis 90°. Hierbei drehen die anliegenden Exzenterarme den Eimer durch die sich automa- 46 VERFAHRENSTECHNIK 11/2018

BETRIEBSTECHNIK Bei dem Randuntergriff wird der Eimer durch exzentrisch ausschwenkbare Riegel gehalten tisch er gebende Bügelberührung in die gewünschte Position. Multifunktionale Roboter Die vorhandenen Möglichkeiten der Leistungssteigerung und Multifunktionalität wurden bei der robotergestützten Zentralpalettierung beim größten österreichischen Hersteller für Ketchup und Mayonnaise, der Fa. Senna GmbH, genutzt, um einen Großteil der Produkte in der Roboteranlage palettieren zu können. Zwei Roboter palettieren in Wien seit 2009 an zentraler Stelle Eimer, Kanister und gleichzeitig auch Kartonagen verschiedener Größen. Das Unternehmen Senna ist heute einziger Margarineproduzent Österreichs, und zudem einer der führenden österreichischen Hersteller von Fetten und Feinkostprodukten wie Mayonnaise und Ketchup. Denn ob Butter, Margarine, Speisefette, Trennmittel oder Feinkostzubehör, all diese Speisezutaten sind in Eimern verpackt und somit ideal zum Palettieren geeignet. Unterschiedliche Größen und Formen bedeuten jedoch eine Herausforderung für die Roboterpalettierung. Das umfangreiche Produktspektrum und die hohe Palettierleistung machten bei Senna die Entwicklung eines hochkomplexen multifunktionalen Greifsystems notwendig. Die Techniker von Roteg mussten ein System entwickeln, das sowohl Blechkanister, Produktsortimente in Kartonverpackungen und Kunststoffeimer unterschiedlichster Größen berücksichtigt. Das Ergebnis dieser Entwicklung war eine Roboterzelle mit multifunktionalem Greifsystem. Flexible Stapelung Die zu palettierenden Eimer der verschiedenen Größen werden in einer vorgeschalteten Station ausgerichtet. Die Eimer laufen am Ende der Fördertechnik in ein angetriebenes Rollenpaar, um hier die Bügelausrichtung vorzunehmen. Damit die Palettierleistung weiter gesteigert wird, arbeitet der Roboter bei Senna mit einer Säulenstapelung. Nach dem Bilden der Säule werden im Greifer die Saugerreihen pneumatisch auf die Eimerhöhen bzw. den Eimerstapel eingestellt, sodass die gesamte Eimersäule vom Roboter seitlich gegriffen werden kann. So kann ein Sauggreifer zum Einsatz kommen; ohne die genannten Probleme mit den Ei merdeckeln. Wahlweise können in der Anlage unterschiedliche Eimergrößen und unterschiedliche Stapel gebildet und palettiert werden. Der gesamte Greifer kann von der senkrechten Orientierung und seitlichem Griff durch ein Drehgelenk in die waagerechte Stellung geklappt werden. In dieser Position kann der Greifer die notwendigen Zwischenlagen handhaben wie auch die Kartonverpackungen, die ebenfalls in den Anlagen vollautomatisch palettiert werden. Je nach Produkt werden zwei bis vier Zwischenlagen pro Palette für die Lagen­ stabilisierung eingesetzt. Software-technisch kann der Bediener wählen, ob und in welcher Lage er Zwischenlagen platzieren möchte. Ein weiterer Vorteil bei diesem System ist, dass beim Formatwechsel (Umstellung der Kübelgebinde bzw. auch die Umstellung auf Karton) nur geringe Rüstzeiten anfallen. Durch die übersichtliche Bedienoberfläche können die Mitarbeiter ohne lange Einarbeitung rasch die Anlage selbsttätig bedienen. Automatische Zuführung Zentralpalettierung und hohe Leistung bedeuten auch, dass die Paletten in den Roboterzellen schnell und kontinuierlich gewechselt werden müssen. Die Roboterzellen sind aus diesem Grund mit automatischer Palettenfördertechnik ausgestattet. Die Leerpalettenversorgung und der Vollpalettentransport zum nachgeschalteten Ladungssicherungsautomaten (Stretcher) werden durch einen Verschiebewagen realisiert. Dieser ist fester Bestandteil der Robotersteuerung, sodass die Palettenwechsel an beiden Roboterzellen sehr zügig in den Handhabungsablauf eingebunden werden konnten. Nach der Installation des zweiten Roboters, der erst nach einer Pilotphase zum Einsatz kam und räumlich wie auch steuerungstechnisch in die Zentralpalettierung eingebunden wurde, konnte eine Zentralpalettierung auf kleinstem Raum realisiert werden, die sowohl in Bezug auf die Greiftechnik und Peripherietechnik zeigt, welche Möglichkeiten sich durch den Einsatz des Palettierroboters heute und zukünftig ergeben. Fotos: Roteg www.roteg.de Inserentenverzeichnis Heft 11/2018 Aerzener Maschinenfabrik, Aerzen15 ARI-Armaturen, Schloß Holte-Stukenbrock 2. US Bormann & Neupert by BS&B, Düsseldorf32 Bürkert, Ingelfingen7 COG C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG, Pinneberg33 E-T-A, Altdorf37 Fette Compacting, Schwarzenbek5 GEMÜ, Ingelfingen35 Gericke, CH-Regensdorf14 GSR Ventiltechnik, Vlotho31 Herbst Maschinenfabrik, Buxtehude6 IB Verfahrens- und Anlagentechnik, Lage13 Igus, Köln21 IP Gansow, Unna47 IWA Riehle, Denkendorf8 Jumo, Fulda43 Kitzmann, Lengerich27 Labom, Hude41 Messe Düsseldorf, Düsseldorf9 Pepperl+Fuchs, Mannheim39 Protectoplus, Rendsburg49 Rembe, Brilon3 Rockwell Automation, Düsseldorf23 Ruwac, Melle27 Schulz Systemtechnik, Visbek12 T&B electronic, Alfeld45 Uni-Fördertechnik, Salzgitter26 Wiese Förderelemente, Burgwedel19 4 4 4 Maschine im Einsatz ansehen: www.dialog-portal.info/gansow25 CT 230 Sweep für Lager- und Hallenreinigung Die optimale Kombination aus Kehr- und Nassscheuersaugen in einem Arbeitsgang 4Optimierung des Arbeitsprozesses Self-Leveling-System Anti-Schock-Rahmen Korpus aus stoßfestem Polyethylen Gansow – für hygienische Reinigungsergebnisse. 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