Wenn die Scheibe Käse morgens auf dem Frühstücksbrötchen liegt, hat sie schon eine beachtliche Anzahl an Prozessschritten hinter sich gebracht. Einer davon ist das Verpacken der verkaufsfertigen Käseblöcke in der Molkerei für den Groß- und Einzelhandel.
Die TGW Robotics, eine Tochterfirma der TGW Logistics Group mit Hauptsitz in Weis, Österreich, hat sich auf den Bau von Fördertechnik, Palettier- und Depalettieranlagen spezialisiert. Mit 100 Mitarbeitern in Stephanskirchen bei Rosenheim werden neben Anlagen für Logistikzentren der Muttergesellschaft auch externe Kunden bedient.
Hohe Anforderungen an die Vakuumtechnik
Bei den kundenspezifisch entwickelten Anlagen für das Käsehandling wird der ausgereifte Käseblock, der bis zu 25 kg wiegt, in einer Reifekiste auf einer Palette über ein Rollenband an die Anlage gebracht. Die Kiste wird mit einem mechanischen Greifer abgenommen. Abhängig vom weiteren Prozessablauf beim Kunden wird der Käse mittels Vakuumgreifer von Holz- auf Kunststoffpaletten umgestapelt, um ihn für weitere Schritte in einem Rein- bzw. Weißraum vorzubereiten. Dort wird der Käse beispielsweise in Scheiben geschnitten oder es werden verschiedene Käsesorten direkt in der gewünschten Mengenmischung der Reibekäseproduktion zugeführt.
Der Käse ist in Folie eingeschweißt und vakuumverpackt. Abhängig davon, ob die Folie gerade aufvakuumiert wurde oder dieser Prozessschritt schon etwas zurückliegt, die Folie Falten wirft oder nicht vollständig vakuumiert wurde, bestehen große Herausforderungen beim automatischen Handling. In allen Fällen besteht die Gefahr, dass entweder der Käseblock aufgrund von Fehlluft abfällt oder der Greifer ihn nicht richtig heben kann.
Entsprechend hoch sind die Anforderungen an die Saugnäpfe und die Vakuumerzeugung. Nur mit einem hohen Volumenstrom kann die notwendige Leistung erzielt und ein reibungsloser, kontinuierlicher Prozess gewährleistet werden. Gleichzeitig müssen die Baugröße und das Gewicht der Vakuumejektoren gering sein, da diese direkt auf dem Greifer integriert sind. Ein möglichst geringer Energiebedarf ist heute eine selbstverständliche Anforderungen, die beispielsweise von der energiearmen Dreistufen-Coax-Technologie für die Vakuumerzeugung mit Druckluft von Piab erfüllt wird.
Flächengreifer prüft Verpackung
Um einen sicheren Prozess zu gewährleitsten, hat TGW eine vorherige Verifizierung integriert. Im ersten Schritt findet eine Laufziehkontrolle statt. Dabei prüft ein Kenos-Flächengreifer, ob die Folie richtig am Käseblock sitzt. Neben der beschriebenen Herausforderung beim automatischen Handling bedeutet eine fehlerhafte Vakuumierung auch eine Verpackungsbeschädigung, die zum Verderb des Produktes führen kann. Bei diesem Kontrollschritt wird der Käse mit dem Kenos-Greifer angehoben. Der Greifer besteht auf der Unterseite aus einer vollflächigen Lage aus technischem Schaum mit entsprechenden Aussparungen für die Vakuumerzeugung. Geschieht der Kontrollschritt problemlos, kann eine Lichtschranke ein Signal unter dem Käseblock durch senden. In diesem Fall wird der Käseblock in den weiteren Prozess eingebracht und kann mit den TGW-Greifern palettiert werden. Kann der Käseblock nicht vom Konos-Greifer angehoben werden und geht entsprechend kein Lichtsignal unter dem Käse durch, wird er automatisch als Ausschuss aussortiert.
Saugnäpfe mit weicher Lippe
Die von TGW entwickelten Greifer bestehen unter anderem aus konfigurierbaren Pigrip-Saugnäpfen mit einer Lippe, die ursprünglich für das Handling von Beuteln wie Chipstüten entwickelt wurden, sowie einer Hochleistungsvakuumpumpe auf Basis der Coax-Technologie für Mehrstufenejektoren. Maximilian Schaletzky, Konstruktionsingenieur bei TGW, erklärt: „Die Pigrip-Saugnäpfe sind für unsere Anwendung fantastisch, weil sich die weiche Lippe um jede Verwölbung der Folie legen kann. Deshalb können sie die Käseblöcke halten.“
Schaletzky weiter: „Wir haben uns für die Zusammenarbeit mit Piab entschieden, weil das Unternehmen aus seinem breiten Portfolio genau die Sauggreifer und Vakuumsysteme zusammenstellen konnte, die sämtliche Aufgaben und Anforderungen erfüllen. Entsprechend können wir unseren Kunden eine hervorragende Anlage zum automatisierten Handling von Käseblöcken liefern.“
Sebastian Liebetrau, Teamleiter Key Account Management Robotic Gripping DACH und Fachmann von Piab bei TGW, erklärt. „In solch komplexen Fällen treffen wir als Experten auf dem Gebiet Greifen und Heben eine Vorauswahl aus unserem umfangreichen Portfolio und führen dann beim Kunden vor Ort Versuche durch, um die bestmögliche Lösung zu finden.“
Abgerundet wird der Greifer durch die Ergänzung von zusätzlichen Saugnäpfen an Federelementen am Rand, die im Zuge der Verpackung entsprechende Papierzwischenlagen zwischen den einzelnen Käseblöckelagen legen. Dies erspart dem Mitarbeiter einen Arbeitsschritt und das körperlich auf die Dauer belastende Bücken. Außerdem muss niemand mehr in den maschinell gesteuerten Ablauf von außen eingreifen.
Piab Vakuum GmbH, Butzbach
Autorin Andrea Bodenhagen
Communcation and Content Manager,
Piab
