Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Prozessautomatisierung: Ausgabe 03/2016, 08.03.2016

Palettieren mit Portalrobotern

Schwere Lasten tragen oder heben ist heute keine Frage der Muskelkraft mehr, sondern eine Aufgabe für Roboter. Ein deutscher Hersteller von Tiefkühlkost hat moderne Portalroboter im Einsatz, die nicht nur flächendeckend arbeiten, sondern auch hoch stapeln können.

Autor: Michael Meyer JÜTRO Tiefkühlkost GmbH & Co.KG Elmar Stöve RO-BER Industrieroboter GmbH

Bilder: Jütro Tiefkühlkost GmbH & Co.KG

Einer der führenden Hersteller für Tiefkühlkost in Deutschland ist JÜTRO Tiefkühlkost in Jessen/Elster. Die modernen, leistungsfähigen Misch- und Ver- packungsanlagen versetzen das Unternehmen in die Lage, für hochwertiges Obst und Gemüse, sowie für Fertiggerichte alle vom Einzelhandel und Verbraucher gewünschten Verpackungen anzubieten. Zu der innovativen Ausstattung gehören computergesteuerte Misch- und Abpackanlagen für Faltschachteln, Schlauchbeutel und Dampfgarschalen für die Mikrowelle. Alle Fertigprodukte konfektioniert das Unternehmen innerhalb einer neu eingerichteten Palettieranlage automatisch. Hier sind Produktionslinien zum Fertigen von Sortimentkartons integriert, die es erlauben, die Wünsche des Einzelhandels für verschiedene Mischkartons zu erfüllen.

Die Gesamtkapazität von 30 000 Europalettenstellplätzen in den Tiefkühl-läger stellt eine maximale Warenversorgungssicherheit dar. Dabei bevorratet der Spezialist für Tiefkühlkost die Rohstoffe für die Produktion in zwei TK-Läger mit insgesamt 12 000 Palettenstellplätzen. Und in weiteren zwei TK-Läger mit insgesamt 18 000 Palettenstellplätzen sichert der Betrieb den Fertigwarenbestand.

Das Robotersystem.

Mit Portalrobotern ist es beliebig leicht machbar, grosse Flächen zu überstreichen. Somit lassen sich viele Palettierplätze im Arbeitsbereich des Roboters anordnen. Gleichzeitig bringen Portalroboter auch die positive Eigenschaft mit, grosse Palettierhöhen auf allen Palettierplätzen zu gestatten. Aufgrund der oberhalb des Palettierbereiches angeordneten Mechanik können Anwender die Paletten dicht zusammenstellen und somit eine optimale Anordnung bei geringem Platzbedarf erreichen.

Im Wesentlichen umfassen die Portalrobotersysteme der Firma RO-BER Industrieroboter zwei Grossserien. Einerseits die Roboterserie Genix, mit einem Handhabungsgewicht bis 150 kg bei Beschleunigungen von über 6 m/s² und Geschwindigkeiten in allen Achsen von mehr als 4 m/s, andererseits die Roboterserie Gigant, die durch die hohen Handhabungsgewichte von 300 kg, 500 kg bis hin zu 1000 kg besticht. Alle Roboter sind als Flächenportalsystem und als Linienportalsystem verfügbar.

Als Steuerungssystem wird die RO-ENC66 eingesetzt. Diese vereint dabei Bahnsteuerung und SPS in einem System. Moderne Kommunikationsschnittstellen wie Ethernet TCP/IP, zur Anbindung an alle gängigen Leitsysteme, sowie CAN-open, für den Anschluss der digitalen Antriebsverstärker, von Feldbusklemmen und weiteren feldbusfähigen Geräten wie Barcodeleser, Displays und ähnliches, prädestinieren den Einsatz in Roboteranlagen mit verteilten Steuerungsstrukturen. Besonderen Wert hat der Hersteller bei der Entwicklung auf die integrierte Diagnosemöglichkeit gelegt, um im Fehlerfall den Bediener gezielt zu informieren. Auf Basis der SPS-Steuerung lassen sich umfangreiche Daten grafisch aufbereiten und mittels integrierter Software visualisieren.

Eiskalt verpackt – Eiskalt gepackt.

Im Jahr 2010 hat der Produzent für Tiefkühlkost den Spezialisten für Industrieroboter beauftragt, eine zentrale Palettieranlage für die unterschiedlichen Produkte zu installieren. Zum Einsatz kommen dabei vier Robotersysteme der Serie Genix FP150, aufgrund der geringen zur Verfügung stehenden Raumhöhe ausgerüstet mit einer Teleskopachse. Diese vier Robotersysteme sind in einem Robotergrundgestell integriert und können die Produkte von sieben Produktionslinien palettieren.

Aufgrund der unterschiedlichen Verpackungsformen mussten die Fachleute unterschiedliche Greifsysteme einsetzen. Zwei Roboter verfügen daher über Sauggreifer zum Palettieren der folierten Verpackungen und auch geschlossener Kartons. Zwei weitere Roboter verfügen über mechanische Gabelgreifer, um offene Kartons (Trays) palettieren zu können. Beide Greifsysteme sind auch mit Elementen für das Handling von Graukarton-Zwischenlagen ausgerüstet. Je nach Produktspektrum palettieren die Roboter bis zu 400 Kartons/h zuzüglich Handling von Zwischen- beziehungsweise Unterlagen.

Ebenso erwähnenswert ist die Packplansoftware RO-PACK, über die es auch für den Bediener möglich ist, durch die Eingabe der Packstückabmessungen das optimale Lagenbild zu bestimmen und auf das Robotersystem zu übertragen. Ein aufwendiges Programmieren entfällt somit.

«Hand in Hand».

Nicht nur die Palettierroboter selbst gehörten dabei zum Lieferumfang, sondern vor allem auch die umfangreiche Palettenfördertechnik. Eine Elektro-Hubameise führt die Leerpaletten einem Palettenspender zu. Bevor Querverschiebewagen die Paletten den sieben Palettierlinien zuführen, werden diese aufwendig auf mechanische Beschädigungen geprüft und defekte Paletten ausgeschleust. Vor jedem Palettierplatz steht ein Pufferplatz für eine leere Palette zur Verfügung, um somit die hohe Durchsatzleistung erreichen zu können.

Nach der Palettierung nimmt wiederum ein Querverschiebewagen die Vollpaletten auf und führt diese einer automatischen Etikettierung, Wicklung und Konturenkontrolle zu. Je nach palettiertem Produkt werden die Paletten dann unterschiedlichen TK-Läger zugeführt.

Die Spezialisten für Industrieroboter haben auch einen Teil der Produktfördertechnik errichtet, da die direkt mit dem Roboter verknüpften Funktionen, wie das Drehen und Aufreihen der Produkte, lagenbildabhängig erfolgen müssen. Somit liessen sich aufwendige mechanische und elektrische Schnittstellen zu Gunsten der Verfügbarkeit und Leistung minimieren.

Natürlich ist das Robotersystem auch in die datentechnische Umgebung eingebunden. So erhält das System die aktuellen Auftragsdaten und Lagenbilder vom Leitsystem und meldet auch stückzahlgenau die Anzahl der palettierten Einheiten zurück.

Durch die Automatisierung der Palettierung konnte der Produzent für Tiefkühlkost die Mitarbeiter in allen Bereichen entlasten und die Qualität und Effizienz auch innerhalb der Produktion und im Warenausgang steigern.



Weitere Informationen:
RO-BER Industrieroboter GmbH
www.ro-ber.de