Verfahrenstechnik 12/2024

VERFAHREN UND ANLAGEN

VERFAHREN UND ANLAGEN HANDHABUNG VON BACKWAREN DURCH ROBOTER STARKE ARME FÜRS BRÖTCHEN 1.000 Blatt pro Stunde: Der Roboter legt Backpapier in zwei unterschiedlichen Formaten auf die Bleche oder Dielen In fünfter Generation versorgt ein Familienbetrieb das Ruhrgebiet mit frischen Backwaren. Nun unterstützen Industrieroboter: Zwar ist auch in der Bäckereibranche die Automatisierung bereits angekommen, aber Roboter einzusetzen ist gerade für mittelständische Betriebe noch nicht der Standard. Mit der zunehmenden Expansion der Backstube Malzers, täglich werden über 150 Filialen beliefert, kam der Wunsch auf, Produktionsabläufe zu optimieren. Konkret ging es um eine Produktionslinie, die automatisiert Backbleche und Dielen mit gefrorenen Brötchen-Teiglingen beschickt. Bisher wurde dies manuell durchgeführt. Während die Bleche direkt in den weiteren Produktionsprozess am Hauptstandort in Gelsenkirchen gehen, werden die Dielen in die Filialen geliefert, wo die Teiglinge vor Ort zu frischen Brötchen gebacken werden. HERAUSFORDERUNG LEBENSMITTELBEREICH Bei der Lösung für Malzers übernehmen Roboter gleich drei Arbeitsschritte: Das Depalettieren, das Einlegen des Backpapiers und die Belegung der Dielen oder Bleche mit den Teiglingen. Um die notwendige Sicherheit und Qualität zu erreichen, müssen Roboter, die direkt oder indirekt in Kontakt mit Lebensmitteln kommen, speziell dafür geeignet sein. Unter anderem müssen die Roboterhersteller Vorgaben wie jene der GMP-Richtlinien (Good Manufacturing Practice) einhalten, etwa hinsichtlich Materialien, Reinigungsfähigkeit und Hygienedesign. Yaskawa bietet Motoman Roboter bereits serienmäßig lebensmitteltauglich an, mit zertifiziertem lebensmittelechtem Fett in den Getrieben, höherer Dichtigkeit und spezieller Lackierung. Nachdem ein Mitarbeiter die Wagen mit Blechen oder Dielen zur Zelle geführt hat, legt sie ein Handhabungsroboter auf das Transportband. Eine Bedingung des Auftraggebers war: Beim Wechsel der Wagen darf es nicht zu einer Betriebsunterbrechung kommen. Die Planer entschieden sich deshalb für einen Motoman GP180-120 von Yaskawa, einen 6-Achsroboter, und positionierten diesen mittig vor dem Förderband. So können Bediener die Wagen von beiden Seiten an das Band heranfahren. Ist die eine Seite depalettiert, fährt ein Schutzzaun hoch, und der Roboter 14 VERFAHRENSTECHNIK 2024/12 www.verfahrenstechnik.de

Warten Sie nicht auf eine Katastrophe. wendet sich den Wagen auf der anderen Seite zu. Ein Mitarbeiter kann die leeren Wagen wegbringen und durch Volle ersetzen. Pro Stunde nimmt der Roboter 400 Bleche oder 1 000 Dielen (zwei pro Zyklus) einzeln auf und legt sie auf das Band, wobei die Bleche angesaugt und die Dielen angeklemmt werden. Die mittige Positionierung und die Größe der Wagen erforderten einen Roboter mit relativ großer Reichweite. Dazu kommt der Greifer – mit seinen rund 90 kg nicht eben ein Leichtgewicht. Mit einer Traglast von 120 kg und einem Arbeitsbereich von drei Metern erwies sich der Motoman GP180-120 als geeignet für die beengten Platzverhältnisse zwischen Wagen und Band. PAPIEREINLAGE DURCH HIGH SPEED PICKER Ein Motoman MPK2F legt anschließend das Backpapier auf die Bleche oder Dielen. Je nachdem, um was es sich handelt, ist ein anderes Papierformat nötig. Deshalb sind die Papierwagen entsprechend codiert. Der Greifer mit Saugeinheit ist für beide Sorten geeignet, sodass keine Rüstzeit anfällt. Ist ein Papierwagen leer, schwenkt der Greifer automatisch auf den nächsten um. Dann kann der erste wieder neu befüllt werden. Der 5-achsige Motoman MPK2F ist ein kompakter High-Speed Pick&Place-Roboter mit einer Traglast von 2 kg und einer Reichweite von 900 mm. Versuche mit einem 3-achsigen Deltapicker und auch mit einem Motoman GP7 waren nicht zufriedenstellend. Laut Betreiber konnte erst der MPK2F-Roboter die Geschwindigkeitsanforderung von 1.000 Blatt pro Stunde erfüllen. Weiterhin hat das Gerät eine spezielle Wash-Down-Lackierung, und wurde speziell für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie entwickelt. Lösen Sie jetzt Ihre Problematik mit brennbarem Staub. Kommt in Ihrer Anlage brennbarer Staub zum Einsatz? Sie sind sich nicht sicher, was Sie als Nächstes tun sollen? Kontaktieren Sie die Berater von Fike, um das Explosionsrisiko in Ihrer Anlage zu unterbinden. +49 6201 7100250 fike.com/de/exp-consulting FÜR DIE LEBENSMITTELBRANCHE KONZIPIERT Im letzten Arbeitsschritt kommen vier Motoman MPP3H zum Einsatz: Sie belegen die Bleche und Dielen mit den Brötchen, die auf einem zweiten Förderband aus der entgegengesetzten Richtung eingefahren werden. Hier entschieden sich die Verantwortlichen für die kompakten 4-achsigen Hochgeschwindigkeitsroboter, die ebenfalls serienmäßig für den Einsatz im Lebensmittelbereich zertifiziert sind: Die vier MPP3H machen je 80 Picks pro Minute. Diese Geschwindigkeit erreicht der Roboter durch das hohe Drehmoment der vierten Achse, auch Handachse genannt. Eine Herausforderung stellten die unterschiedlichen Belegungsmuster dar. Die Planer mussten berücksichtigen, dass die Filialen verschiedene Mengen an unterschiedlichen Brötchen bestellen. Deshalb erhalten die Deltapicker über eine EDV- Schnittstelle das berechnete Belegungsmuster pro Diele, sodass sie die Vorgabe jeder Filiale hinsichtlich Sorte und Anzahl Brötchen erfüllen können. Am Ende des Prozesses werden die bestückten Dielen und Bleche manuell in Wagen eingeschoben, und zur Auslieferung oder zum Backen transportiert. Somit helfen auch starke Roboterarme, dass unser Frühstücksbrötchen knusprig auf dem Teller liegt. Bilder: Yaskawa Europe, Björn Wylezich- stock.adobe.com www.yaskawa.eu UNTERNEHMEN Yaskawa Europe GmbH 85391 Allershausen E-Mail: robotics@yaskawa.eu www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 2024/12 15