Robotergestützte Palettieranlage

Automatisierter Versand braucht nicht viel Platz

Ro-Ber installierte auf begrenztem Raum beim Direktvertriebsunternehmen Reca Norm eine robotergestützte Palettieranlage inklusive Software-Paket Ro-Pack. Die Software sorgt für optimale Flächennutzung, Volumennutzung und Stabilität der Palette.

Gesamtansicht der Anlage. (Bild: Ro-Ber)

Reca Norm ist ein Direktvertriebsunternehmen mit 74.000 Kunden im Bereich Werkzeuge und Befestigungstechnik in Handwerk und Industrie. Wichtig ist neben dem höchstmöglichen Kundennutzen dabei der Lieferservice. Dieser wird durch folgende Charakteristika geprägt: Versand in ganz Europa, Lieferbereitschaft von 99 Prozent, Aufträge, die bis 16.00 Uhr eingehen, verlassen noch am gleichen Tag das Haus, Zustellquote bei 98 Prozent am nächsten Tag. 4.000 Aufträge und 18.000 Positionen werden täglich bearbeitet, 4.000 Pakete und 150 Paletten werden an die Spediteure übergeben und 50 Tonnen Ware werden täglich versendet.

Ein wesentlicher Teil des jährlich wachsenden Versandaufkommens wird über das Zentral-Lager in der Firmenzentrale in Kupferzell abgewickelt. Die Palettierung der Versandkartons erfolgte bis dato manuell, was eine erhebliche, körperliche Belastung für die Mitarbeiter zur Folge hatte. Somit entschied man sich, die Palettierung der Versandkartons zu automatisieren.

Der Logistikplaner Würth Logistics nahm dazu im Rahmen der Planungen eine Datenanalyse an der bestehenden Infrastruktur vor und ermittelte, dass bei Reca Norm drei Kartontypen, standardisiert und modularisiert hinsichtlich der Grundfläche, eingesetzt werden. Aufgrund des stark heterogenen Produktspektrums variiert die Kartonhöhe aber erheblich. Generell wird in Folge dessen unterschieden nach „Originalkartons“, „höhenglatten Kartons“ und „unförmigen Kartons“ mit nicht nivellierter Kartonoberseite.

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Flexibel und erweiterbar

Der Roboterspezialist und Systemlieferant Ro-Ber Industrieroboter aus Kamen erhielt schließlich den Auftrag für die Erstellung einer robotergestützten Palettieranlage. Ausschlaggebend für die Auswahl waren die Flexibilität und einfache Erweiterbarkeit der eingesetzten Flächen-Portalroboter, das Anlagenkonzept unter Beachtung aller sicherheitstechnischen Aspekte, die Software zur Palettenplanung und die standardmäßige Möglichkeit der Systemintegration.

Zunächst galt es, die vom Logistikplaner Würth ermittelten Daten zu verifizieren. Daher entwickelten die Projektspezialisten von Ro-Ber zunächst eine Messstation und integrierten sie vor Ort als separates Element in die vorhandene Fördertechnikanlage. Über einen längeren Zeitraum konnten so die notwendigen Daten verifiziert und auch die datentechnische Anbindung an das vorhandene Leitsystem entwickelt werden. Die ermittelten Daten waren zugleich Grundlage für eine zu erstellende Simulation der Palettenplanungsoftware.

Messstation mit Längenmessung, Höhenmessung, Barcodeverifizierung. (Bild: Ro-Ber)

Schrittweise wurden mit diesen Erkenntnissen und den ermittelten Daten das geplante Anlagenlayout, das Softwarekonzept und das Greifsystem an die tatsächlichen Gegebenheiten angepasst. Aufgrund der Kartongeometrie und der Stülpdeckel wurde ein pneumatisch betätigter Klemmgreifer eingesetzt, der die Möglichkeit bietet, auch zeitgleich zwei Kartons aufzunehmen.

Weitere Herausforderungen lagen vor allem im begrenzten Raumangebot und die mit zu planende Erweiterbarkeit der Anlage hinsichtlich Leistung, durch die Möglichkeit des Einsatzes weiterer Portalroboterschlitten im vorhandenen Traggerüst, und weiterer Versandziele, durch die mögliche Integration weiterer Palettierplätze.

Automatisierung auf kleiner Fläche

Das Ergebnis: Nutzung eines hochdynamischen Flächenportalroboters Genix FP150 mit Teleskopachse, formschlüssiges Greifen mittels pneumatisch betätigtem Doppelgreifer, Palettenfördertechnik mit vorgelagertem Leerpalettenmagazin und einem der Palettierung nachgelagerten vollautomatischen Ringwickler, Kartonfördertechnik mit Messstation und Sortierkamm, konzipiert für den direkten Zugriff durch das Robotersystem, Steuerungstechnik für die Anlage durch die Robotersteuerung selbst, Planungssoftware Ro-Pack, zur Online-Planung der passenden Lagenbilder sowie die datentechnische Anbindung an das hauseigene ERP-System.

Die realisierte Anlage befindet sich im Versandbereich von Reca Norm und benötigt lediglich eine Fläche von 5,5 mal zwölf Meter. Das Konzept zeichnet sich vor allem durch die spezielle Anordnung der Kartonfördertechnik und der Palettenfördertechnik mit dem Ringwickler aus und ermöglicht einen hochverfügbaren Anlagenbetrieb durch konsequente Aufteilung in dedizierte Sicherheitsbereiche aus.

Detailansicht einer Versandpalette. (Bild: Ro-Ber)

Als Clou der Anlage bezeichnet Ro-Ber das Software-Paket Ro-Pack. Die von der Messstation ermittelten Daten werden an das System übermittelt, dann wird online die Zielposition des Kartons im Sortierkamm zugewiesen. Ro-Pack verwaltet diesen Sortierkamm und ermittelt zugleich das optimale Lagenbild auf der Palette, um eine optimale Flächennutzung, Volumennutzung und Stabilität der Palette für den Transportvorgang zu gewährleisten. as

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