Programmiert auf Anpacken

Seit über 20 Jahren beschäftigt sich die CB Chemie und Biotechnologie GmbH aus Gütersloh mit der Entwicklung, Produktion und dem Vertrieb innovativer chemisch-technischer Produkte rund um die Oberflächentechnologie, die unter dem Markennamen bio-chem im In- und Ausland vertrieben werden. Aufgrund dieser großen Vielfalt und den rasant gewachsenen Strukturen der Produktion ergaben sich im Laufe der Zeit neue logistische Aufgaben.

Die teilweise manuelle Produktion sorgte für ein hohes Transportaufkommen in den Hallen und erforderte die Lösungssuche einer externen Institution. Das Ergebnis war ein Maßnahmenkatalog zur Verbesserung der Produktionsstruktur und Reduzierung des innerbetrieblichen Transports. Eine neue Lagerhalle wurde gebaut und die Auftragsabwicklung von der Herstellung, über die Abfüllung bis hin zur Kommissionierung komplett neu strukturiert. Mit einer Investition in die Erhöhung des Automationsgrades konnte die Ausbringung weiter verbessert werden. Eine Herausforderung hierbei war, die Herstellung durch eine SPS zu regeln, dabei aber nicht die hohe Flexibilität in der Produktvielfalt zu verlieren.

Nach Abfüllung der Produkte übernimmt ein Vier-Achs-Palettierroboter der Baureihe Paro die Palettierung von Kanistern. Die Aufgabe dieser Art von Industrierobotern besteht in der Aufnahme der Produkte von einer Fördertechnik und Ablage auf einem Ladungsträger unterschiedlicher Formate. Um dies möglichst einfach zu erreichen, genügen vier Bewegungsachsen: Drei der Achsen werden benötigt, um mit dem Greifer eine beliebige Position im dreidimensionalen Raum anzufahren, die vierte Achse dient zur Drehung des Packstückes, um beliebige Lagenbilder erzeugen zu können.

Die mit dieser Ausstattung versehenen Grundmaschinen sind für fast alle üblichen Palettieraufgaben gerüstet und auf den Bedarf des Anwenders zugeschnitten. Sollten weitere Sonderfunktionen notwendig werden, wie zum Beispiel das Drehen der Packstücke um die horizontale Achse, kann dies im Hause roTeg durch den optionalen Anbau einer Drehachse realisiert werden.

Die Konstruktion und die Fertigung der Greifwerkzeuge werden von einer eigenen Unternehmensabteilung übernommen, die auf individuelle Kundenwünsche eingehen kann. So konnte auch im Fall der Kanisterpalettierung bei CB Chemie für die besondere Gebindeform und die zusätzliche Verarbeitung von Zwischenlagen eine konstruktiv optimale Lösung gefunden werden.

Kanister sind aufgrund ihrer Funktionsgestaltung nicht mit einer glatten Oberfläche versehen:

Ein Tragegriff und ein Schraubverschluss sind an der Oberseite vorhanden, woraus sich eine reliefartige Oberflächenstruktur ergibt. Dies erlaubt keine versetzte Anordnung der Packstücke zur Erhöhung der Stabilität im Verbund, wie meist bei Faltschachteln üblich, sondern erfordert eine Säulenstapelung der einzelnen Gebinde aufeinander. Die Kanister haben hierfür fast immer eine entsprechende Aussparung an der Unterseite, um für eine möglichst hohe Standsicherheit zu sorgen.

Bei manchen Gebindeformen ist jedoch die Verwendung von Zwischenlagen erforderlich, da die Standfestigkeit für den Transport sonst nicht ausreichend wäre. In diesem Fall veranlasst der Bediener mit wenigen Eingaben per Touchscreen die Verwendung von Zwischenlagen durch den Roboter nach jeder vollendeten Packstücklage. Die komfortable Dateneingabe per Touch-screen hat sich in der Industrie etabliert, da die Verwendung von Tastatur und Maus allein aus Platzgründen unvorteilhaft ist. Per Fingerdruck ist eine einfache Kommunikation mit dem System möglich.

Als Steuerungsbasis wird ein Industrie-PC (IPC) mit einem modernen Betriebssystem verwendet. Ein IPC der heutigen Generation läuft stabil, zuverlässig und weist Echtzeitfunktionalitäten aus – eine wichtige Eigenschaft zur Nutzung eines IPC als Steuerungssystem.

Die Roboteranlage wird komplett durch eigenes Personal von CB Chemie bedient. Das Anlegen von neuen Packschemen und sogar Eingriffe in die Programmierung des Roboters sind dank der selbsterklärenden Bedienoberfläche von Paro-Control, die unter dem Betriebssystem Windows läuft, auch ohne EDV-Vorkenntnisse möglich.

Das im Hause roTeg bereits 1999 entwickelte und seitdem immer weiter ausgereifte Steuerungsprogramm des Paro lässt durch die flexible Gestaltung keine Wünsche der Bediener offen. Die Bedienoberfläche und Steuerung kann bei besonderen Betriebsbedingungen entsprechend umprogrammiert werden.

In der Datenbank hinterlegte Produkte und Packschemen von CB Chemie sind per Tastendruck abrufbar und die Palettierung kann sofort und ohne Umstellung des Greifwerkzeuges beginnen.

Die Aufnahme der Kanister erfolgt durch Greifzangen am Henkel. Diese Methode, die der Funktion der menschlichen Hand ähnelt, bietet viele Vorteile. Frau Anne- Catrin Schürer ist technische Leiterin bei CB Chemie und hat das Projekt von der ersten Stunde an betreut.

Sie sieht den Nutzen vor allem in der Unabhängigkeit von den verwendeten Packstücken: „Der uns vorgeführte Greifer an einem Teststand bei roTeg war gleich für unsere mitgebrachten Musterteile passend, obwohl er eigentlich für einen anderen Kunden konzipiert war. Die Flexibilität des Roboters und Formatunabhängigkeit des Greifers hat uns überzeugt.“

Die Anordnung der Zwischenlagensauger wurde beim Greifer des CB-Chemie-Roboters konstruktiv angepasst, da diese nicht bei jedem Produkt und damit eher selten verwendet werden. Durch das Hochstellen der Sauger werden diese in einer „Parkposition“ gehalten und vom Roboter bei Bedarf automatisch heruntergeklappt.

Somit ist gewährleistet, dass die gesamte Abfüllanlage mit angeschlossener Palettierung vollautomatisch arbeitet. Die Konzentration der Arbeitsschritte auf einen Betriebsbereich trägt wesentlich zur Verbesserung der Ausbringungsmenge und Qualität der Produktion bei.

Online-Info www.cav.de/0510480