Der Einsatz von Robotern bestimmt zunehmend die Prozesse in der Lebensmittel- branche. Eins der wichtigsten Anwendungsfelder liegt in der effizienten Verpackung. Konventionelle Automationslösungen stoßen dabei jedoch schnell an ihre Grenzen. Gefragt ist das intelligente Zusammenspiel von Robotern, Sensoren, Greifern und Software.
Neben der Automobil- und Metallindustrie ist die Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie zweitgrößter Anwender von robotergestützter Automation – und dies vor allem im Bereich Verpacken. Die Kriterien der Zuverlässigkeit, der maximalen Anlagenverfügbarkeit und des Erfüllens von Hygienestandards lassen sich nur von einer hochgradig automatisierten Industrie erfüllen. Industrieroboter greifen, sortieren, gruppieren und platzieren die unterschiedlichsten Waren, sie sondern fehlerhafte Produkte aus, packen, stapeln und palettieren.
Das Fallbeispiel des südkoreanischen Süßwarenherstellers Lotte Confectionery in Pyeongtaek, Provinz Gyeonggi, zeigt exemplarische Lösungsmöglichkeiten. Dabei spiegelt der fernöstliche Standort des Branchenvertreters gleichfalls einen Trend. Steigende Nachfrage in der Boom-Region des asiatischen Raums stellt die dortigen Süßwarenproduzenten vor technische Herausforderungen, die denen in Europa weitgehend ähneln: Verschärfte Hygieneanforderungen, steigende Qualitätsansprüche, effizientere Prozesse und daraus resultierend eine zunehmende Nachfrage nach robotergestützter Automation.
Alte Linien wurden ersetzt
Die Lotte Group führt in Korea den Markt bei Kaugummi, Bonbons, Gebäck, Schokolade und Eiscreme an und exportiert ihre Produkte in mehr als 70 Länder. Um der stetig steigenden Nachfrage bei den populärsten Snacks Chic Choc und Custard nachkommen zu können, musste der Süßwarenproduzent die Produktion der beiden Artikel deutlich steigern. Aufgrund vieler unplanmäßiger Anlagenstillstände war dies jedoch mit konventionellen automatischen Verpackungslinien nicht zu realisieren. Die Manager entschieden deshalb, die beiden vorhandenen Verpackungslinien durch zwei leistungsstärkere, flexiblere und vor allem zuverlässigere Anlagen zu ersetzen. Ihre Wahl fiel auf Robotertechnik von ABB.
In jeder Linie arbeiten fünf Hochleistungsroboter der Modellreihe IRB 360 Flexpicker. Diese schnellen Pick&Place-Roboter können mit ihren Mehrfachgreifern zwei bis drei Snacks pro Zyklus vom Band nehmen und zielsicher in Trays legen. Sie erreichen so bis zu 560 Pick&Place-Operationen pro Minute und Anlage. Der Prozess ist kameragesteuert: Eine Digitalkamera ermittelt Position und Ausrichtung der auf Förderbändern angelieferten Snacks und übermittelt deren Daten an die Auswertungssoftware des Applikationsprogramms Pickmaster von ABB.
Der Deltaroboter IRB 360 Flexpicker ist für präzise Pick&Place-Applikationen mit hoher Geschwindigkeit entwickelt. Dabei nimmt der hängend installierte Roboter die Produkte direkt von oben auf und setzt sie je nach Anwendung und Aufgabenstellung in Trays, Kartons, Formen, Halterungen oder Werkstückaufnahmen ein – unabhängig davon, ob die Teile auf den Förderbändern feste Positionen haben oder in zufälliger Folge und Lage ankommen.
Koordiniert Roboter und Peripherie
Die PC-Applikation Pickmaster mit integriertem Bildverarbeitungssystem für robotergestützte Verpackungsaufgaben macht den Flexpicker zur überzeugenden Pick&Place-Lösung. Das Programm koordiniert periphere Fördereinrichtungen mit den Bewegungen des Roboters. Auf Basis der ermittelten Positions-, Form- und Lagedaten errechnet die Steuerungssoftware die erforderlichen Bewegungsbahnen des Roboters für ein zielgerichtetes Greifen und Ablegen der Teile. So kann er hoch komplexe Aufgaben auf engstem Raum übernehmen und schnell ausführen. Das wiederum erlaubt sehr kompakte Roboterzellen, die wenig Stellfläche brauchen. Ein weiterer Vorteil gegenüber konventionellen Sortier- und Packlösungen: Aufwendige Positionier- und Zuführsysteme entfallen. Weniger bewegliche Maschinenteile wiederum reduzieren den Wartungsaufwand und damit das Risiko ungeplanter Anlagenstillstände.
Für anwenderfreundliches Arbeiten sorgt die Windows-basierte Benutzeroberfläche, die ein nahezu intuitives Parametrieren der Software ermöglicht. Sie kommt Nutzern zugute, denen tiefere Programmierkenntnisse fehlen.
Intelligente Sensorik im Trend
Die Anwendung zeigt einen deutlichen Trend in der Robotik. Stand früher die reine Roboterhardware im Vordergrund, so verschiebt sich der Entwicklungsschwerpunkt heute immer mehr in Richtung intelligente Sensoren und Kameras sowie Steuerungs- und Applikationssoftware. Das Ziel der Bemühungen ist, Robotern ein Pendant zu menschlichen Sinnen zu geben und ihnen damit erweiterte Fähigkeiten zu verleihen. Nur so können sie zielgerichtet und autonom auf Veränderungen in ihrer Arbeitsumgebung reagieren. Immer anwenderfreundlichere Softwarepakete vereinfachen den Umgang mit Robotern heute bereits so, dass Roboter auch für Unternehmen ohne eigene IT-Abteilung einfach beherrschbar sind.
Halle 16, Stand A45
prozesstechnik-online.de/dei0514432
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