Schneller als vonMenschenhand

Frank-Peter Kirgis, Seref Gültabak, Urs Schwenk

Die Anwendungsfelder von Robotern in der Verpackungstechnik sind vielfältig. Sie erstrecken sich vom Handling der noch nicht verpackten Produkte über das Weiterverpacken bereits verpackter Produkte bis hin zum Palletieren und Transportieren. Die Handhabung unverpackter Produkte wird überwiegend dort von Robotern übernommen, wo in kurzer Zeit eine große Menge kleiner Produkte in Multi- oder Mischpackungen verpackt oder Produkte aus einem ungeordneten Zustand in einen geordneten gebracht werden müssen. Derartige Handhabungsaufgaben übernehmen überwiegend Scara- und Delta-Roboter.

Die patentierte Delta-Robotertechnologie von SIG Pack zeichnet sich durch eine hohe Leistungsfähigkeit aus. Der Delta-Roboter wird von drei miteinander als Parallelstruktur verbundenen Parallelogrammen bewegt. Dabei sind alle Antriebe auf der Grundplatte des Roboters fixiert, wodurch eine sehr leichtgewichtige Maschine entsteht, deren entscheidender Vorteil eine sehr hohe Dynamik ist. Die Anordnung der Antriebe sorgt ferner dafür, dass es keine bewegten Leitungen gibt, die ausfallen können. Der Nutzen für den Anwender: Die SIG-Delta-Roboter arbeiten zuverlässig und wartungsarm. Sie können kleine Produkte mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegen, ihre Leistung liegt bei bis zu 150 Produkten pro Minute. Durch die geringe Masse der Delta-Kinematik und die damit verbundene hohe Leistungsfähigkeit lassen sich auf kleinstem Raum eine große Menge von Produkten in kurzer Zeit bei geringem Energiebedarf handhaben. Möglich wird dies durch ein PC-basiertes Steuerungskonzept, das sich aufgrund seiner offenen Architektur problemlos an die konkreten Anforderungen der Anwender anpassen lässt. Periphere Komponenten können auf einfache Art und Weise zum System addiert und über Standardschnittstellen wie Ethernet (TCP/IP) oder Feldbus integriert werden.

Im Bereich der Zweitverpackung lösen platzsparende Robotersysteme im wachsenden Umfang Handarbeit ab. Bisher werden noch sehr häufig Produkte von Hand oder mit konventionellen und unflexiblen Verfahren wie das Side Loading oder einer Wrap-Around-Lösung weiterverpackt. Die Handarbeit bietet zwar ein Maximum an Flexibilität, ist jedoch aus wirtschaftlicher und ergonomischer Sicht dem Robotereinsatz unterlegen.

Die Pharbil Waltrop GmbH ist ein Europa- weit tätiger pharmazeutischer Lohnhersteller. Das Unternehmen ist Teil der Pharbil Industries-/Nextpharma-Firmengruppe. Der Lohnhersteller aus Waltrop ist auf die Herstellung, Abfüllung und das Verpacken von oralen und topischen Flüssigprodukten wie Nasentropfen, Nasensprays, Suspensionen, Emulsionen, Lösungen sowie von halbfesten Darreichungsformen wie Salben und Cremes spezialisiert. Daneben beschäftigt sich das Unternehmen mit der Verpackung von festen, hormonellen und nichthormonellen Pharmazeutika.

Zum Verpacken von Tablettenblistern in Schlauchbeutel setzt das Unternehmen eine Kombination aus einem SIG-Delta-Robotersystem und zwei Dichtschlauchpackmaschinen der Baureihe HSL desselben Herstellers ein. Zwei SIG-Delta-Roboter übernehmen die in sechs Bahnen aus der Tablettenabfüllanlage kommenden Blister. Die mit Mehrfachgreifern ausgerüsteten Roboter entnehmen je drei Blister und legen diese in die laufende Zuführkette der Schlauchpackmaschine. Dabei schafft jeder Delta-Roboter bis zu 150 Pick- und Place-Bewegungen pro Minute.

Die häufigen Formatumstellungen am Greifwerkzeug sind ohne zusätzliche Werkzeuge schnell und problemlos möglich. Daneben war für Pharbil die kompakte Bauweise sowie die hohe Verfügbarkeit und Leistung der SIG-Delta-Roboter ausschlaggebend für die Investitionsentscheidung. Im Gegensatz zu herkömmlichen mechanischen Zuführlösungen ermöglicht die Roboter-basierte Anlage bei hoher Flexibilität und Produktivität eine optimale Platzausnutzung.

Die auf den beiden HSL-Dichtschlauchpackmaschinen (maximale Foliengeschwindigkeit 32 Meter pro Minute) hergestellten Schlauchbeutel müssen sehr hohen Dichtigkeitsanforderungen genügen. Die Longdwell-Ausführung der Quersiegelstation garantiert durch ihr Funktionsprinzip hermetisch dichte Packungen. Gegenüber einer konventionellen rotierenden Quersiegelstation erhöht die mitlaufende Longdwell-Ausführung die Siegelzeit um bis das 40fache.