Maximale Leistung auf engstem Raum

Der Autor: Carsten Stumpf Senior Marketing & Sales Manager, Kawasaki Robotics

Akon Robotics ist ein Maschinenbauunternehmen aus Bremen, das seinen Ursprung in der Konstruktion und dem Bau von Sondergreifern hat. Mittlerweile baut Akon komplette Anlagen und ist ein Spezialist für Schweiß- und Palettieranwendungen sowie Handhabungsaufgaben jeder Art. Die Aufgabenstellung der Lacufa GmbH passte genau in Akon’s Automatisierungsphilosophie.

Lacufa beabsichtigte mehrere Farbabfüllanlagen zu automatisieren. Nach der Abfüllung und Verdeckelung der Farbeimer sollten diese von einer automatisierten Palettieranlage übernommen und auf Europaletten gestapelt werden. Die Ausführung und Konzeption blieb dabei Akon überlassen.

Im Vorfeld dieser Applikation hatten die Techniker von Lacufa bereits begonnen, die Produktion schrittweise zu automatisieren. Erster Schritt war die Umhüllung der fertig gestapelten Paletten mithilfe eines Haubenstretchers, die Übergabe aller Daten in ein CM-System und die automatische Einlagerung im angegliederten Hochregallager.

Der zweite Schritt war die von Akon vorgenommene automatische Palettierung, verbunden mit der Anbindung der Farbsilos an automatische Abfüll- und Verdeckelungsstationen, direkt vor der Palettierung. Dabei wurden drei von neun Palettierplätze durch den Einsatz von drei Kawasaki-RD080N-Palettierroboter automatisiert. „Die Automation entlastet unsere Mitarbeiter körperlich und macht es möglich, die Kollegen für hochwertigere Arbeiten einzusetzen“, erklärt Sven Mielenz, Produktionsmeister bei Lacufa, die Handhabung und die Sinnhaftigkeit der Anlage.

Durch die schrittweise Automation der gesamten Produktion war das Maß für die Palettierstationen schon vorab definiert und unveränderlich gegeben. Wie nicht anders zu erwarten, war die hierfür reservierte Fläche knapp bemessen und forderte die Kreativität des Maschinenbauers Akon.

Das Resultat ist beachtlich. Drei nebeneinander platzierte Palettierroboter RD080N werden von je einer Abfüllanlage bedient und arbeiten die Gebinde ab. Dabei wird je Zelle der minimal notwendige Platz verbraucht, um Roboter und Europalette unterzubringen. Gleichzeitig sind der Palettenstapel sowie ein Zwischenlagenspender so untergebracht, dass alle notwendigen Arbeitsschritte reibungslos ineinandergreifen können. Im Endergebnis bleibt exakt so viel Fläche neben den Anlagen übrig, dass der Staplertransport in der Halle sichergestellt ist.

Bei der Konstruktion der Greifer wurden drei unterschiedliche Funktionen integriert. Der Greifer, eine Kombination aus einem Sauggreifer und zwei unterschiedlichen Klemmgreifern ist zuständig für den Palettenwechsel, das Auflegen der Zwischenlage und das Palettieren der Farbeimer. Dabei kommt noch ein weiterer Schwierigkeitsgrad hinzu. Es werden hier Farbeimergebinde von 1 bis 15 l je Eimer palettiert, die in unterschiedlichen Formen von rund über oval bis eckig vorliegen und in drei bis sieben Lagen auf Europalette gestapelt werden. Insgesamt werden 60 verschiedene Palettiermuster abgearbeitet, die zurzeit nacheinander programmiert und in der Robotersteuerung hinterlegt werden. All diese Funktionen sind in die Anlage integriert, wobei fast keine Umrüstung bei Produktwechsel notwendig wird. Lediglich bei dem Wechsel der Formate von rund auf oval und eckig kommt es zu einem Wechsel der Greiferbacken, der jeweils in nur zwei Minuten mit dem gesamten Produktwechsel durchgeführt ist. Zum Einstellen der unterschiedlichen Produktgrößen ist eine externe Servoachse zur stufenlosen Verstellung der Greifweiten in den Greifer integriert. Auf diese Weise erreicht die Gesamtanlage je Zelle eine maximale Taktzeit von 756 Gebinden pro Stunde als Maximalleistung bei 80 % der Roboterleistung. „Ein übergreifendes Gesamtkonzept mit strikt getrennten Einzelarbeitsplätzen ermöglicht die größte Flexibilität und Ausfallsicherheit der Gesamtanlage“, so Martin Huber, technischer Geschäftsführer bei Akon.

Die Kommunikation innerhalb der Anlage wird via Profibus realisiert. Dabei erhalten die Roboter bei Produktwechsel eine Programmnummer von der SPS, die als Referenz für Greifposition, Greifweite sowie Palettiermuster und Zwischenlagenkonzept steht. Diese Daten wiederum sind im Roboterprogramm hinterlegt und werden über die Programmnummer entsprechend als Variablensatz aufgerufen und verwendet. Die SPS selbst ist für das Datenhandling zwischen Abfüllung und Haubenstretcher, bis hin zur Einlagerung in das Hochregallager verantwortlich. Die Daten werden dabei palettenweise weitergegeben. Die Kawasaki-Roboter sind als Master für ihren jeweiligen Greifer zuständig.

Halle 4, Stand 543

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