Greifer in der Lebensmittelindustrie

Dosierte Greifkraft beim Blisterhandling

Greifer in der Lebensmittelindustrie. Wenn gefüllte Blister gehandhabt werden, dürfen die darin befindlichen Lebensmittel nicht beeinträchtigt werden, zum anderen gilt es, den Blister sicher zu greifen. Der Süßwaren-Spezialist Günthart nutzt hierfür den elektrisch geregelten EGP-Kleinteilegreifer von Schunk.

H1-konformes Spezialschmiermittel und Edelstahlfinger gewährleisten ein hygienesicheres Handling. Die dosierte Greifkraft verhindert, dass am Blister Greifmarken entstehen. © Schunk

„Der Greifer in dieser Anwendung muss lebensmittelkonform sein, einfach anzusteuern und er muss den fertig bestückten Blister sicher handhaben, ohne dass Abdrücke oder Verformungen entstehen“, erläutert Jan Erik Schopen, Abteilungsleiter Technik bei Günthart aus Hohentengen. In den von Günthart in Eigenregie konstruierten und gebauten Kommissionierzellen werden Dekor-Rosen und Dekor-Blätter aus Zuckerteig zunächst manuell auf ein Auslageband vereinzelt und anschließend mithilfe eines Delta-Roboters in Blister sortiert. Da der Blister eine eigene Form von Günthart ist, die individuell nach Kundenwunsch bestückt wird, können in den Zellen unterschiedliche Produktvarianten produziert werden, die sich in Form, Farbe und Geschmack und Umverpackung unterscheiden. Der Scararoboter mit dem Schunk-Greifer verbindet das Ende der beiden Kommissionierbänder mit einem zentralen Förderband, das die gefüllten Blister einem Folienschweißgerät zuführt.

Hygienesicherer Elektronikgreifer
„Mein Ziel war es, von der Pneumatik wegzukommen, zum einen, weil sich ein elektrischer Greifer einfacher steuern und regeln lässt, zum anderen, weil keine Gefahr besteht, dass beim Handling Luft am Greifer austritt und das Produkt mit einem Schleier überzogen oder anderweitig beeinträchtigt wird.“ Bei der Auswahl und Auslegung des Greifers nutzte Jan Erik Schopen die Erfahrung und Kompetenz des Greifsystem- und Spanntechnikspezialisten Schunk aus Lauffen am Neckar. Schon vor Jahren hatte das technologiegetriebene Familienunternehmen mit speziellen Hygienic Design Greifern zum Kotelett-Handling Schlagzeilen gemacht und seine Kompetenz im Bereich der hygienischeren Handhabung in unterschiedlichen Anwendungen der Fleisch-, Fisch-, Molkerei- und Süßwarenindustrie unter Beweis gestellt.

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Umso begeisterter war Jan Erik Schopen als Schunk-Fachberater Nobert Fehrenbacher mit dem Schunk EGP eine sowohl technologisch als auch wirtschaftlich besonders attraktive Lösung präsentierte: In individuellen Versuchsreihen hatte sich der standardisierte Kleinteilegreifer EGP als effizienteste Lösung für das Handling der gefüllten Blister erwiesen. Um die Anforderungen der DIN EN 1672-2 zu erfüllen, ist der Greifer mit H1-zertifiziertem Spezialschmierstoff für die Lebensmittelindustrie geschmiert und mit individuell entwickelten Greiferfingern aus Edelstahl ausgestattet. So ist gewährleistet, dass die Lebensmittel weder verschmutzt, noch dass unerwünschte Gerüche übertragen werden.

Über digitale I/O ließ sich der EGP-Kleinteilegreifer einfach in die Zelle einbinden. © Schunk

„Die konische Form der Greiferfinger stellt sicher, dass die Dekor-Blätter sanft auf die Seite geschoben werden, wenn der Greifer in den gefüllten Blister eintaucht. Zudem lässt sich die Greifkraft über den Potentiometer am Greifer in mehreren Stufen regulieren, bis ein sicherer Halt gewährleistet ist, ohne Greifmarken am Blister zu hinterlassen“, hebt Norbert Fehrenbacher hervor. Die Greiferfinger weisen weder Spalten noch Toträume auf, in denen sich Lebensmittel- oder Reinigungssubstanzen sammeln könnten. „Ein einfaches Abwischen im Rahmen unseres Hygieneplans genügt, um die Greiferfinger zuverlässig zu reinigen“, erläutert Jan Erik Schopen. Da sowohl die vorhergehende Station und das Band als auch die nachfolgende Station zu 100 Prozent überwacht werden, genüge es, beim Blisterhandling die Fingerposition des Greifers zu überwachen. Mehr sei nicht erforderlich, so Schopen.

Wartungsfreier Servomotor
Der mechatronische 24-Volt-Kleinteilegreifer ist der leistungsdichteste elektrische Kleinteilegreifer mit integrierter Elektronik am Markt. Er punktet mit hohem Tempo bei gleichzeitig hoher Greifkraft. Bürstenlose und damit wartungsfreie Servomotoren sowie eine leistungsfähige Kreuzrollenführung gewährleisten einen hohen Wirkungsgrad und machen ihn zu einem dynamischen und leistungsfähigen Experten für anspruchsvolle Pick & Place-Anwendungen. Um die Dynamik und die Energieeffizienz der übergeordneten Anlage zu erhöhen, besteht das Greifergehäuse aus einem speziellen Hochleistungsaluminium, zudem wurde bei der Konstruktion konsequent überschüssiges Material eingespart.

Da der Greifer sowohl seitlich als auch bodenseitig durch- und angeschraubt werden kann, besteht eine hohe Flexibilität beim Anlagendesign. Schunk-EGP-Kleinteilegreifer gibt es in den vier Baugrößen 25, 40, 50 und 64 mit Fingerhüben von drei, sechs, acht oder zehn Millimeter. Mittels eines integrierten Drehschalters kann die Greifkraft beim EGP 25 in zwei Stufen auf 100 und 50 Prozent, beim EGP 40, 50 und 64 in vier Stufen auf 100, 75, 50 und 25 Prozent eingestellt werden. So sind Greifkräfte von 20 bis 300 Newton flexibel möglich. Die Greifer eignen sich zur Handhabung von Teilen mit einem Gewicht bis 1,25 Kilogramm. Die Schließzeit beträgt je nach Baugröße von 0,09 s bis 0,49 Sekunden. In der speziellen Speed-Version ist eine Schließzeit von nur 0,03 Sekunden realisierbar. Die Ansteuerung erfolgt in der Anwendung bei Günthart über digitale I/O.

Ansteuerung über IO-Link
Alternativ gibt es den Schunk EGP auch als IO-Link-Version (Class B Standard). Bei ihr ist es über eine entsprechende Programmierung möglich, mit jedem Zyklus die Fingerposition frei zu definieren und ohne externe Sensoren abzufragen. Zudem kann die Greifkraft komfortabel, sprich ohne manuellen Eingriff am Greifer, in vier Stufen eingestellt werden. Künftig will Jan Erik Schopen die Zellen von Günthart genau in diese Richtung weiterentwickeln: „Bei unseren nächsten Anlagen werden wir IO-Link nutzen, um beispielsweise Parameter über die Software zu variieren und den Greifprozess zu überwachen.“ Auch beim Wechsel von Komponenten ergeben sich klare Vorteile: „Im IO-Link-Master sind sämtliche Informationen enthalten, so dass nur der Greifer gewechselt werden muss, schon ist die Anlage wieder startklar. So einen Tausch wird künftig jeder Mitarbeiter aus der Produktion erledigen können.“ as

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