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Schnelle Scara-Roboter verpacken scharfe Speisen

Automatisierung in der Produktion von chinesischen Feuertopfmischungen
Schnelle Scara-Roboter verpacken scharfe Speisen

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Chongqing Qiaotou Food gehört zu den bekanntesten Herstellern von gebrauchs-fertigen Feuertopfmischungen in China. Die Verpackung der Beutel für das chinesische Nationalgericht in Kartons übernehmen jetzt 16 Scara-Roboter von Stäubli. Damit konnte der Lebensmittelhersteller die Produktivität im Verpackungsprozess deutlich verbessern und die Mitarbeiter von eintöniger Tätigkeit entlasten.

Was den Schweizern das Fondue, ist den Chinesen der Feuertopf („Hotpot“). Auf diese kurze Formel kann man die Art und die Bedeutung dieser Mahlzeit bringen. Im Feuertopf wird Brühe am Tisch erhitzt und mit diversen Zutaten – Gemüse, Fleisch, Fisch, Gewürze – angereichert. Man kocht also, genau wie beim Fondue, beim Essen und isst beim Kochen. Nur im Unterschied zum Fondue sind die Zutaten meist würzig bis scharf. Die Bezeichnung Feuertopf hat also einen doppelten Wortsinn.

Die Beliebtheit dieses Gerichtes wird durch gebrauchsfertige Zutatenmischungen gesteigert, die in verschiedenen Geschmacksrichtungen angeboten werden. Einer der wichtigsten Hersteller dieser Mischungen ist Chongqing Qiaotou Hotpot, dessen Ursprung sich bis ins Jahr 1908 zurückverfolgen lässt. Heute heißt das Unternehmen Chongqing Qiaotou Food Co., kurz Qiaotou. Es hat sich ganz auf die Herstellung
von Feuertopfmischungen mit den für die Region Chongqing üblichen scharfen Zutaten spezialisiert.

Automatisierung der Verpackung

Der Produktionsprozess der Zutatenmischungen ist komplex. Die einzelnen Grundbestandteile werden zerkleinert, gekocht, geschmort oder gebraten, gewürzt und wieder abgekühlt. Dann folgt die Verpackung in Kunststoffbeutel mit Nettogewichten von 130 bis 400 g. Da diese Beutel in hohen Stückzahlen produziert werden und das Management des Unternehmens kontinuierlich den Automatisierungsgrad erhöht, lag die Idee nahe, die Produktivität in der Endverpackung zu steigern.

Mit diesem Anliegen wandten sich die Verantwortlichen von Qiaotou an die Chengdu Jingwei Machinery Manufacturing Co. Das 1996 gegründete Unternehmen entwickelt und produziert automatisierte Verpackungsmaschinen insbesondere für Beutel.

Scara- versus Delta-Roboter

Die Automatisierungsexperten von Chengdu Jingwei schlugen eine Lösung vor, die auf vierachsigen Scara-Robotern TS60 von Stäubli basiert. Auch Delta-Kinematiken wurden als Alternative in Betracht gezogen, aber verworfen. Der Grund hierfür lag darin, dass Delta-Roboter zwar sehr schnell sind, der TS60 jedoch nahezu die gleiche Dynamik erreicht. Im direkten Vergleich bietet der Scara-Roboter aber eine größere Reichweite und eine höhere Flexibilität im Anlagenlayout, da er nur auf einer Seite des Arbeitsbereichs montiert ist. Auch deshalb ermöglichen Scara-Roboter eine sehr gute Raumausnutzung. Die Zelle kann also kompakter dimensioniert werden.

Diese Lösung wurde in die Praxis umgesetzt. Jetzt verpacken 16 Stäubli TS60 die Beutel mit den Feuertopfzubereitungen. Ein mit Vakuumgreifern ausgestatteter Vierachser greift jeweils vier Weichbeutel, die auf einem Förderband ankommen, und legt sie in den Karton. Dies wiederholt sich achtmal, denn jeder Karton enthält 32 Beutel. Die Zykluszeit eines einzelnen Roboters beträgt etwa 2,7 s. Die Produktionsgeschwindigkeit beträgt derzeit kontinuierlich 90 Packungen pro Minute. Das heißt, die Produktionskapazität lässt sich bei Bedarf noch erheblich steigern, sodass auch eine weiter steigende Nachfrage problemlos zu bewältigen wäre.

Geringere Belastung der Mitarbeiter

Auf den ersten Blick mag es überraschen, dass die Verringerung des Personalbestands in diesem Fall nicht zu den Hauptzielen der Automatisierung gehörte. Yu Hongjiang, Geschäftsführer von Chongqing Qiaotou: „Wir wollten vor allem die körperliche Belastung der Mitarbeiter verringern und einen Beitrag zum Gesundheitsschutz leisten, indem wir dauerhaft eintönige Arbeit vermeiden.“ Dieses Ziel wurde erreicht und zugleich die Effizienz in der Endverpackung gesteigert.

Der Anwender ist mit den neuen Verpackungslinien und -zellen sowie mit der Auswahl der Roboter rundum zufrieden.
Yu Hongjiang: „Die Installation verlief problemlos, die Anlagen laufen einwandfrei.“

Klare Vorteile für Scara-Roboter

Weitere Vorteile der neuen Lösung ergeben sich aus den konstruktiven Vorteilen der Scara-Kinematik, wie Yu Hongjiang erläutert: „Verglichen mit Delta-Kinematiken ermöglichen die Scara-Roboter eine größere Packtiefe und eine höhere Flexibilität. Außerdem erreicht der TS60 bei gleicher Last höhere Geschwindigkeiten und somit eine höhere Produktivität. Er beansprucht weniger Platz und bewegt sich in allen Achsen mit hoher Stabilität. Aus diesen Gründen gibt es hier in der Region auch andere Lebensmittelhersteller, die den TS60 in der Verpackung einsetzen.“

Auch die gute Unterstützung bei der Projektierung und im After-Sales ist aus Anwendersicht ein Pluspunkt: „Der Service von Stäubli war ein weiterer wichtiger Grund für die Auswahl dieser Roboter. Wir sind zuversichtlich, dass wir den Kontakt halten und die Zusammenarbeit fortsetzen werden.“

Stäubli Tec Systems GmbH Robotics, Bayreuth


Autor: Ralf Högel

Freier Journalist

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