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Die Lieferung von Rohstoffen in Sackware ist in zahlreichen Produktionsprozessen von großer Bedeutung. Besonders bei Kleinmengen, für die größere Behälter wie Big Bags ungeeignet sind, ist die Entleerung von Säcken oft ein zeitraubender und körperlich anspruchsvoller Vorgang, der potenzielle Gefahren für Bediener und Produkte birgt. AZO hat mit der automatischen Depalettierung von Sackwaren mithilfe von Robotertechnologie und künstlicher Intelligenz eine Lösung hierfür entwickelt.
Der Hersteller hat sich entschieden, die Vorteile von KI zur Optimierung und Unterstützung in der Rohstoff-Automation zu nutzen und eine intelligente Kombination aus Robotertechnologie und künstlicher Intelligenz geschaffen.
Das intelligente Kamerasystem lässt die Verarbeitung einer Vielzahl von Sackvarianten ohne manuelle Anpassungen zu und reduziert somit Zeit- und Arbeitsaufwand. Zudem trägt die integrierte Besaugung zur Reduzierung der Staubbelastung bei.
Das gesamte System ist leicht zu reinigen und verfügt außerdem über eine Atex-Zulassung zum Handling von explosionsfähigen Rohstoffen, Schüttgütern oder Pulvern. Durch den vollautomatisierten Prozess kann das zum Betrieb der Anlage benötigte Personal reduziert werden, was zu einer effizienteren Ressourcennutzung und Kosteneinsparungen führt. Dadurch bietet die Lösung von AZO nicht nur Effizienzsteigerung, sondern auch Sicherheit und Zuverlässigkeit in der Produktion.
Automatische Sackdepalettierung
Die automatische Depalettierung und Entleerung von Sackwaren ermöglicht einen kontinuierlichen Materialfluss und somit eine reibungslose 24/7-Produktion. Die Zuverlässigkeit des Systems wird durch das integrierte 3D-Kamerasystem in Verbindung mit KI gewährleistet. Es erkennt präzise die Sacklage und stellt sicher, unabhängig davon, ob es sich um Papiersäcke, Papiersäcke mit Inliner oder Kunststoffsäcke handelt – selbst wenn verschiedenartige Säcke auf einer Palette liegen. Dies reduziert Fehler und Ausfälle im Produktionsprozess und führt zu einer höheren Qualität der Endprodukte.
Das System gewährleistet darüber hinaus auch die Sicherheit und den Schutz der Bediener. Die automatische Entleerung vermeidet den direkten Kontakt zwischen Bedienpersonal und sensiblen Rohstoffen. Die körperliche Belastung des Bedienpersonals wird durch den Einsatz von Robotern fast gänzlich ersetzt.
Komponenten und Funktionsweise
Das automatische Depalettierungs- und Entleerungssystem besteht aus verschiedenen Komponenten, die effizient zusammenarbeiten. Zunächst entfernt das Bedienpersonal die Stretchfolie von der Sackpalette und scannt das Produkt per Barcode. Anschließend wird die Palette auf dem dafür vorgesehenen Stellplatz abgestellt.
Der automatische Entleervorgang wird gestartet, wobei das integrierte 3D-Kamerasystem die oberste Schicht der Säcke auf der Palette erfasst. Mittels künstlicher Intelligenz werden die Positionen der Säcke bestimmt, und die entsprechenden Koordinaten werden an einen Roboter mit Vakuumgreifer übermittelt. Dabei erkennt das System auch Zwischenlagen und legt sie an einem separaten Sammelplatz ab. Sollte ein Sack nicht automatisch erkannt werden, kann das Bedienpersonal diesen manuell markieren, um dem Roboter den Befehl zur Entleerung zu geben und gleichzeitig Trainingsdaten für das KI-Kamerasystem zu generieren.
Alle erfassten Säcke werden automatisch durch den Vakuumgreifer von der Palette auf den Sackentleerer gehoben, wo sie durch ein Rundmesser geöffnet und in einen besaugten Sammelbehälter entleert werden. Die leeren Säcke werden dann durch eine Förderschnecke in einen Auswurfschacht befördert, von wo aus sie von einer angeschlossenen Ballenpresse verdichtet und abgebunden werden.
Die Vorteile des Sackentleerers
Der eingesetzte Sackentleerer SE25Ex bietet einige Vorteile:
- Für Wartung und Reinigung sind zwei große schwenkbare Seitentüren eingebaut. Dadurch wird die Instandhaltung des Systems vereinfacht und Stillstandzeiten werden minimiert.
- Die Verwendung von elektrischen Steckverbindungen in Verbindung mit IO-Link vereinfacht die Installation und Inbetriebnahme, ermöglicht eine Dezentralisierung von Steuerungskomponenten und den Einsatz von intelligenter Sensorik.
- Der entleerte Rohstoff kann entweder pneumatisch oder im freien Fall weitertransportiert werden, je nach den Anforderungen des Prozesses und des Rohstoffs. Dadurch ist ein flexibler und anpassungsfähiger Materialtransport gewährleistet.
- Die Förderschnecke befördert die leeren Säcke in einen Auswurfschacht, von wo aus sie von einer Ballenpresse verdichtet und abgebunden werden. Dadurch wird eine staubarme Entsorgung gewährleistet, was insbesondere in Bereichen mit hohen Hygieneanforderungen von Vorteil ist.
Die Leistung des Systems liegt bei einem Durchsatz von 90 Säcken pro Stunde, wobei jeder Sack ein maximales Gewicht von 25 kg aufweisen kann. Die tatsächliche Durchsatzleistung hängt allerdings von verschiedenen Faktoren ab, darunter der Trainingszustand der künstlichen Intelligenz, das Stapelmuster, die Anzahl der Zwischenlagen und die Füllmenge der Säcke. Das System kann Säcke mit einem Gewicht von 10 bis 25 kg verarbeiten. Dank seiner hohen Flexibilität und Anpassungsfähigkeit ist es in der Lage, verschiedene Materialien effizient zu handhaben.
Fazit
Die automatische Depalettierung und Entleerung von Sackwaren ermöglicht eine kontinuierliche Produktion, erhöht die Zuverlässigkeit und verbessert die Arbeitsbedingungen, indem es die Bediener schützt und Sicherheitsstandards einhält. Das System vereinfacht den Entleerungsprozess, reduziert die Arbeitsbelastung des Personals und gewährleistet eine einfache Reinigung sowie die staubarme Entsorgung der leeren Säcke. Die Nutzung von künstlicher Intelligenz setzt eine kontinuierliche Optimierung des Kamerasystems um und trägt somit zu einer stetigen Verbesserung der Prozessabläufe bei.
Suchwort: AZO
Ausgezeichnet
Der Allianz 4.0 Award des Landes Baden-Württemberg und des VDMA zeichnet herausragende Industrie-4.0-Einzellösungen aus, die eine Marktrelevanz und hohen Innovationsgrad aufweisen. Ende November 2023 wurde er dem Osterburkener Unternehmen für die KI-unterstützte und roboterbasierte Depalettierung verliehen.
Frank Pahl, Bereichsleiter der Forschungs- und Entwicklungsabteilung bei AZO, erklärt: „Der Einsatz von künstlicher Intelligenz zur Automatisierung von Prozessen verbessert die Arbeits- und Produktionsbedingungen und gewährleistet dabei gleichzeitig die hohe Qualität der Endprodukte. Durch den gezielten Einsatz von Robotern und KI kann die kraftraubende manuelle Arbeit bei der Entleerung von Sackwaren vermieden werden, was z. B. insbesondere für Bereiche mit hohen Hygienestandards oder im Umgang mit kritischen oder gesundheitsgefährdenden Rohstoffen essenziell ist.“
Autor: Alexander Ullrich
Marketing Manager,
AZO
