Hoch die Flaschen!

Automatisiertes Leerguthandling mit Knickarmroboter

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In der Paderborner Brauerei übernimmt ein Knickarmroboter mit Parallelgreifer komplexe Aufgaben beim sortenreinen Palettieren von Fremdleergut. Realisiert wurde die Anlage vom Systemanbieter Vision-Tec. Beim Knickarmroboter handelt es sich um einen Motoman MPL500 II von Yaskawa.

Auch wenn die Mehrwegquote bei Getränkeverpackungen seit Jahren sinkt, sind wiederbefüllbare Flaschen und Kästen gerade in der Brauindustrie weiter gefragt. Und nicht nur das: Es lohnt sich für viele Brauereien sogar, das Fremdleergut anderer Marken sortenrein zu sortieren, um es später bei den Kollegen gegen eigenes Leergut einzutauschen. Das gilt in großem Umfang auch für die Paderborner Brauerei: „Lag der Anteil an fremdem Leergut früher bei etwa 5 %, beträgt er heute über ein Drittel“, sagt Uwe Bernardy, der bei der Paderborner Brauerei die Abfüllung leitet.

Sieben Sorten Fremdleergut

Aktuell werden sieben Sorten Fremdleergut regelmäßig sortenrein zum Abtransport auf Paletten vorbereitet. Würde die Sortierung manuell erfolgen, wären 15 bis 20 Mitarbeiter für diese körperlich anstrengende Aufgabe notwendig. Immerhin setzen die Paderborner als eine der ersten Brauereien weltweit bereits seit 2003 Roboter zur automatischen Sortierung von Flaschen ein.

Vor diesem Hintergrund ging es nun darum, auch diesen Prozessschritt komplett zu automatisieren. Nach Prüfung mehrerer Konzepte zur Realisierung einer Komplettsortierung und Umpackanlage für bis zu sieben Kasten- bzw. Flaschensorten fiel die Wahl auf die Lösung der Vision-Tec GmbH. Das Kasseler Unternehmen hat für die Paderborner Brauerei schon mehrere Automatisierungsprojekte in der Abfüllanlage realisiert. So wurde beispielsweise 2014 die Sortieranlage mit einem Vision-Tec-Sortierroboter ausgestattet.

Bei der aktuellen Aufgabenstellung ging es vor allem darum, eine hohe Flexibilität auf möglichst kleiner Fläche und bei hohen Taktzahlen zu gewährleisten. Darüber hinaus sollte die Anlage weitgehend wartungsfrei arbeiten.

Roboter steht im Zentrum

Bei der Konzeption der Anlage stellte sich heraus, dass sich die vielfältigen Anforderungen am besten mit einem Knickarmroboter erfüllen lassen. „Obwohl wir bisher mit Portalrobotern gearbeitet haben, war hier aus Platz- und Performancegründen ein Knickarmroboter die bessere Lösung“, erläutert Knut Oppermann, Geschäftsführer und Gesellschafter von Vision-Tec.

Der Roboter steht – buchstäblich – im Zentrum der Anlage: Um den Manipulator sind sternförmig acht Palettierpositionen angeordnet, die der Roboter mit einer Leistung von insgesamt 1000 Kästen pro Stunde bearbeitet. An sechs Positionen werden die verschiedenen Fremdsorten lagenweise sortenrein palettiert. Eine Lage entspricht dabei acht Kästen. Die Flexibilität der Anlage zeigt sich darin, dass die Palettenhöhe je nach Höhe der Kästen bzw. des Lkws, für den sie bestimmt sind, zwischen vier und sechs Lagen variieren kann. Die siebte Position wird – als Zusatzaufgabe zwischen den Palettiervorgängen – zum Entpalettieren leerer Kästen für die parallel laufende Umpackanlage genutzt. Über die achte Position wird das gesamte Leerpalettenhandling abgewickelt.

Jeweils zwei Palettenpositionen

Alle acht Palettierstationen verfügen über jeweils zwei Palettenpositionen: eine Beladeposition zum Palettieren der Kästen und eine Abholposition zur Abholung der fertigen Palette. Während eine fertige Palette in der Abholposition auf ihre Abholung wartet, wird in der Beladeposition bereits die nächste Leerpalette positioniert, die mit weiteren Kästen dieser Sorte beladen werden kann. So werden Wartezeiten in der Palettierung vermieden.

Die Zuführung erfolgt direkt aus der vorgelagerten Sortieranlage. Die zu palettierenden Kästen werden vor der Palettierung in kurzen Staubahnen gesammelt, die 16 Kästen einer Sorte aufnehmen können. Die Kästen werden dann in Lagen à acht Kästen von den Staubahnen abgezogen und zum Palettierroboter gefördert. Sämtliche Transportaufgaben vom Handling der Leerpalettenstapel über die Anlieferung von Kästen für die Umpackanlage bis hin zur Abholung fertiger Paletten übernimmt im laufenden Betrieb ein einziges fahrerloses Transportsystem (FTS) mit Lithium-Ionen-Akku.

Knickarmroboter mit Parallelgreifer

Bei der Suche nach einem geeigneten Roboter entschieden sich die Spezialisten von Vision-Tec für einen Motoman MPL500 II von Yaskawa, der mit einem Parallelgreifer ausgestattet ist. Bei einer vertikalen Reichweite von 3024 mm und einer horizontalen Reichweite von 3159 mm bewegt der Vierachser hochpräzise Lasten bis 500 kg. Damit ist das Modell aus der MPL-Serie sehr gut für solche Palettieranwendungen geeignet. Dafür sprechen auch die hohe Beschleunigung, eine Wiederholgenauigkeit von 0,5 mm und die hohe Geschwindigkeit von bis zu 1200 der üblichen Palettierzyklen pro Stunde. Neben Box- und Kartonpalettierungen lassen sich so mit dem Motoman MPL500 II zum Beispiel auch Automatisierungslösungen in Versandzentren realisieren. Die interne Kabel- und Leitungsführung von der Basis bis zur U-Achse sorgt für eine hohe Zuverlässigkeit sowie geringe Störkonturen und ist zudem besonders wirtschaftlich.

Weiterer Pluspunkt: Der Motoman-Roboter MPL500 II arbeitet mit der aktuellen Steuerungsgeneration Motoman DX 200. Der integrierte Safety Controller macht diese Hochleistungssteuerung zudem zu einer kompletten funktionalen Sicherheitssteuerung (FSU) der Kategorie 3. Mit bis zu 32 festlegbaren Sicherheitszonen und 16 möglichen Werkzeugen werden kleinere Arbeitsbereiche und eine optimale Ausnutzung der Produktionsfläche möglich.

Über eine Motologix-Schnittstelle ist die Robotersteuerung zudem per Ethernet in die Software der Anlage eingebunden, ein PC-basiertes Steuerungssystem mit Windows-Oberfläche. Die Vernetzung aller Anlagenkomponenten ermöglicht einen Fernwartungszugriff auf die einzelnen Systeme, um bei Störungen schnell und effektiv rund um die Uhr helfen zu können.

www.prozesstechnik-online.de

Suchwort: dei0919yaskawa

Halle 3, Stand 327


Autor: Marco Vörös

Freier Journalist



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