Jährlich produziert ein großes belgisches Unternehmen rund 486 235 t Zucker. Den wertvollen weißen Rohstoff lagert er zunächst in Silos, anschließend wird er in loser Schüttung automatisch abgepackt. 10 % der Produktionsmenge gehen schließlich an Endverbraucher, 90 % werden in der Industrie weiterverarbeitet.
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Für den Zuckerproduzenten besteht die Herausforderung darin, die riesige Rohstoffmenge so effizient wie möglich zu portionieren und für den Abtransport vorzubereiten, denn im Durchschnitt muss er rund 1330 t Zucker pro Tag absacken und palettieren. Um dieser anspruchsvollen Aufgabe gerecht zu werden, hat sich das belgische Unternehmen nach einer hochleistungsfähigen Palettierlösung umgesehen und ist dabei auf den Palettierroboter Velopack des Lübecker Maschinenbauers Greif-Velox gestoßen.
Hohe Leistung auf kleinem Raum
Der Velopack stellt ein offenes, flexibles Palettiersystem dar, das selbst auf kleinem Raum eine hohe Leistung vollbringen kann. Um die Stellfläche so gering wie möglich zu halten, entschied sich der Zuckerproduzent für die Anschaffung eines Roboters. Damit trotzdem die Palettierung von bis zu 1200 Säcken/h realisiert werden konnte, mussten zunächst jedoch verschiedene Faktoren untersucht werden. So musste geklärt werden, ob der Palettierroboter in Verbindung mit der Fullline als Neuanwendung aufgestellt oder in vorhandene Strukturen eingepasst werden sollte. Beim belgischen Zuckerhersteller war letzteres der Fall. Der Roboter ließ sich ohne größere Umbaumaßnahmen in die bestehende Anlage integrieren. Allerdings war für die Anpassung der einzelnen Aggregate aufeinander besonderes Know-how gefragt. Nur so konnte die geforderte Höchstleistung von bis zu 1200 Säcken/h erbracht werden.
Insbesondere die Winkel, die der Roboter abfahren muss, spielen in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle. Je größer der Schwenkbereich, desto langsamer kann palettiert werden, da die Wege zu lang sind. Im Hochleistungsbereich sollte der Schwenkwinkel also kleiner als 45° betragen. Ansonsten besteht die Gefahr, dass die Beschleunigungskräfte zu hoch sind, der Sack im Greifer verrutscht und schief auf der Palette landet. Darüber hinaus müssen beim Leerpalettenhandling, also der Bereitstellung einer neuen Palette, die Wechselzeiten so kurz wie möglich gehalten werden, um keinen negativen Einfluss auf die Leistung der Palettierung zu nehmen. Diese Anordnungen werden vorweg am Computer simuliert, um alles optimal aufeinander anzupassen.
Neben der optimalen Anordnung und den Schwenkeinstellungen ist es auch das Sackmaterial – Papier- oder Kunststoff –, das die Palettiergeschwindigkeit beeinflussen kann. Je nach Gegebenheit wird ein passendes Greifersystem ausgewählt, das den befüllten Sack von seiner jeweiligen Entnahmestelle auf der Palette positioniert. Bei der Zuckeranlage wurden Papierventilsäcke verwendet.
Für ein sauberes Palettenbild
Bei dem belgischen Zuckerhersteller hat die Integration des Velopacks in die vorhandenen betrieblichen Strukturen sehr gut funktioniert. Nachdem der Sack befüllt ist, durchläuft er eine Egalisierstation. Hier bringen zwei Glättbänder die Säcke in ihre kartonähnliche, stabile Form, bevor sie an den Roboter weitergegeben werden. Dieser Schritt ist wichtig, damit der Sack eine schöne glatte Oberfläche hat und sich das Produkt, also der Zucker, gleichmäßig im Sack verteilt. Ansonsten würde sich der Sack keilförmig ausbilden, was das spätere Palettenbild unsauber und schief gestapelt aussehen ließe.
Wenn der Sack die Glättbänder verlassen hat, wird er auf einer Bereitstellungsrollbahn gestoppt. Von dort aus greift sich der Roboter den Sack, um ihn dann mit einer Wiederholgenauigkeit von ± 0,06 mm auf der Palette zu platzieren. Die Robotersteuerung integriert in ihrer Software-Architektur Robot Control, PLC Control, Motion Control und Safety Control. Alle Steuerungen teilen sich eine gemeinsame Datenbasis und Infrastruktur. So wird die Automation einfacher, sicherer und leistungsfähiger. Auf diese Weise überzeugt der Velopack mit einer Palettierleistung von täglich 20 Stunden mit 1150 Säcken/h, was 1150 t Zucker/Tag entspricht.
Ein System, viele Lagenbilder
Neben der hohen Leistung sind es vor allem die leichte Bedienung und der geringe Wartungsaufwand, die das System auszeichnen. Anders als bei einem Lagenpalettierer sind beliebig viele Lagenbilder, Lagengewichte, Paletten und Sackgrößen im Programm hinterlegt, die sich schnell und mit geringem Aufwand abrufen lassen.
Beim Zucker werden zwei unterschiedliche Papierventilsackarten befüllt: 25 kg in einer Fünferlage und 50 kg in einer Dreierlage. Ist eine Lage abgeschlossen, passt der Roboter seine Stapelhöhe auf Basis von Sensordaten dynamisch an. Die Sensoren prüfen zudem kontinuierlich, ob die eingestellten Prozessparameter eingehalten werden. Die Daten werden mit MES sowie System- und Sensordaten an verschiedenen Stellen abgeglichen. Sollte es zu einer Abweichung kommen, beispielsweise aufgrund eines unförmigen Sacks, regeln sofort alle Systeme nach und stellen sich auf diese Abweichung ein, um sie dann zu korrigieren.
Darüber hinaus benötigt der Roboter nur einen geringen Serviceaufwand, denn er muss erst nach 5000 Einsatzstunden gewartet werden. Sollte trotzdem einmal eine Unterstützung erforderlich sein, kann dies in den meisten Fällen mithilfe einer VPN-Verbindung schnell und unkompliziert geschehen. Die freie 360°-Zugänglichkeit an das Roboteraggregat erleichtert Wartungsarbeiten und spart damit Zeit und Kosten
in der Instandhaltung.
Suchwort: dei0218greifvelox
Halle 8.1, Stand F78
Autor: Jörg Scharwies
Gebietsverkaufsleiter,
Greif-Velox
