Die für einen Gewürzhersteller entwickelte Doppelpalettierzelle der Firma Ecoma Maschinenbau setzt auf einen Kawasaki Roboter RD80N.
Foto: Kawasaki

Robotik

Automatische Palettierung mit Robotern von Kawasaki

Ecoma Maschinen hat für einen Gewürzhersteller Doppelpalettierzellen entwickelt. Zum Einsatz kommt hier ein Roboter von Kawasaki.

Seit mehr als 20 Jahren ist die Firma Ecoma Maschinen GmbH in Weyhe-Dreye auf die Entwicklung von Anlagen, Maschinen und Sondermaschinen für zahlreiche Industrien spezialisiert. Insbesondere in den Bereichen Food und Petfood ist das Unternehmen für automatisierte Transport- und Handlingsysteme branchenübergreifend positioniert – von der Beratung bis zum Engineering.

Roboter sind seit einigen Jahren wichtiger Bestandteil des Produkt- und Serviceportfolios: Ein eigenes Roboterlabor mit Raum für Demonstrationen, Tests und Analysen. Auf 1.200 m² Hallenfläche werden Lösungen für Kunden wie Aldi Nord, Vitakraft, Böklunder sowie Heinen entwickelt.

Im Herbst 2017 erhielt Ecoma von einem deutschen Marktführer und globalen Produzenten von Gewürzen den Auftrag, die hauseigene Produktion und Verpackungsanlage systematisch zu modernisieren und zu automatisieren – angefangen bei der bislang manuell abgewickelten Palettierung der Produkte. Kurze Zeit später nahm Ecoma beim Produzenten vier automatisierte Einzelpalettierzellen auf Basis des Kawasaki Roboters RD80N in Betrieb.

Der von Kawasaki Robotics speziell für Palettieraufgaben entwickelte fünfachsige Roboter trägt bis zu 80 kg und hat eine Reichweite von bis zu 2.100 mm.

Von der Einzelpalettierzelle zur Doppelpalettierzelle

Um die Effizienz der Palettiereinheiten maßgeblich zu steigern wurde Ecoma mit der Weiterentwicklung der Zellen „Doppelpalettierzellen“ beauftragt – mit dem Ziel zwölf solcher Zellen in der Verpackungsanlage zu implementieren. Der entscheidende Vorteil der neuen Zellen: Durch den parallelen Einsatz zweier Paletten entstehen durch das prozessunabhängige Be- und Entladen der Zelle keinerlei Verzögerungen und die Gesamtkapazität der Anlage verdoppelt sich.

So lassen sich mit nur einem Roboter bei Bedarf zwei Paletten parallel mit unterschiedlichen Produkten beladen. Bei zwölf Zellen bietet die erhöhte Kapazität pro Roboter eine erheblich geringere Investition für den Kunden. Die erste der zwölf Anlagen wurde als Pilotprojekt zum Jahresbeginn 2018 entwickelt, vom Entwicklerteam geprüft und kontinuierlich optimiert und kam im März erstmalig zum Einsatz kam.

Sicherheitssystem von Kawasaki ermöglicht sichere Mensch-Roboter-Zusammenarbeit

Die Doppelzelle ist nicht nur in der Lage zwei Produktsorten parallel zu bearbeiten, sondern diese auch automatisch zu sortieren. Die in Einheiten von je fünf Gewürzdosen verpackten Trays werden manuell von Mitarbeitern auf das zuführende Fließband geladen. Ein Strichcodeleser identifiziert die Produktsorte und führt sie über einen Schieber automatisch dem richtigen Fließband zu – nicht lesbare oder falsche Artikel werden von der Anlage sofort aussortiert.

Die Trays werden der vorab zugeordneten Palette zugeführt und auf einem Tisch in Vierergruppen für den Greifer des Roboters RD80N in Position gebracht. In abwechselnden Intervallen packt der Robotergreifer die jeweils vier Trays auf die bereitgestellte Palette und belädt diese bis zur vorgesehenen Kapazitätsgrenze.

Ist die Grenze in einer Zellenhälfte erreicht, wird dies gut sichtbar angezeigt. Der Zellenbediener kann die fertig gepackte Palette herausziehen und durch eine neue ersetzen – ein semiautomatisches Zellenkonzept. Sobald die Tür einer Zellenhälfte geöffnet wird, stellt der Roboter seine Aktivität dort sofort ein und arbeitet in der anderen Hälfte ohne Unterbrechung weiter.

Das Kawasaki Sicherheitssystem Cubic-S sorgt dafür, dass Roboter und Arbeiter bedenken- und gefahrenlos zusammenarbeiten können. Die Software ermöglicht die Einrichtung besonders platzsparender Applikationen und Sicherheitsbereiche ohne aufwändige externe Sicherheitsmaßnahmen.

Ecoma hat ein Ziel zur Optimierung der Zyklen

Pro Minute erfolgen derzeit acht Zyklen des Roboters. Steffen Siol, Leiter Elektrotechnik bei Ecoma, sieht sogar noch weiteres Optmierungspotential: „Wir suchen weiter nach Möglichkeiten, die Programmierung zu verbessern und wertvolle Sekunden, etwa durch verbleibende Wartepositionen des Roboters, zu sparen.“

Ziel von Siol und seinem Team ist es, über die installierte Palettiersoftware Multipack pro Minute und Zellenhälfte 14 Pakete beziehungsweise Zyklen durchzuführen und die Trays auf jeweils acht Dosen zu erweitern. So sollen sich zu jedem Zeitpunkt insgesamt 28 Pakete auf dem Band befinden.

Die nächsten Schritte der Zusammenarbeit sind schon in Planung

Der Gewürzhersteller plant gemeinsam mit Ecoma bereits die nächsten Schritte der Automatisierung: Nach erfolgreicher Einrichtung der zwölf Doppelpalettieranlagen soll auch die Beschickung der Zellen durch Roboter von Kawasaki vollständig automatisiert werden: Wo Mitarbeiter bislang manuell die Trays zuführen, soll eine automatische Befüllungsanlage für deutlich schnellere und effizientere Abläufe sorgen. Während die Palettieranlagen die Trays aktuell direkt auf Europaletten platzieren, soll die Anlage demnächst auch für den Einsatz mit Kunststoffbehältern nach Euronorm umgebaut werden. Eine zwischen beiden Zellenhälften angebrachte

Zuführung sorgt für den beständigen Nachschub der Behälter, so dass der Roboter diese automatisch in die richtige Position bewegen kann. Der entsprechende Umbau wird nach der Auslieferung vor Ort beim Kunden vorgenommen.

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