Verpackungsautomatisierung

Vorgruppierung schafft freien Kopf

Verpackungsroboter. Eine besondere Verpackungslösung für ein besonderes Flaschenformat hat Gerhard Schubert geschaffen. Durch intelligente Vorgruppierung lassen sich 120 Flaschen pro Minute beim Alpecin-Hersteller Dr. Kurt Wolff handhaben.

In der zwölf Meter langen hochflexiblen Verpackungsanlage werden die Flaschen auf der Formplatte eines Transmoduls im Einzelpickverfahren vorgruppiert. (Foto: Schubert)

Der Markenhersteller von Haarpflegeprodukten Dr. Kurt Wolff aus Bielefeld entschied sich bei der Neuausrichtung der Produktions- und Verpackungsprozesse für eine Top-Loading-Maschine (TLM) aus dem Hause Schubert. Der Crailsheimer Verpackungsmaschinen-Hersteller konnte alle Anforderungen in Bezug auf das besondere Flaschendesign umsetzen und mit einer intelligenten Vorgruppierung eine sichere Verpackung erreichen. Zudem sorgt die neue Schubert-Anlage für einen schnellen Wechsel auch für zukünftige Formate.

Formatwechsel ohne Werkzeug
Bekannte Marken von Dr. Kurt Wolff sind Alpecin und Plantur. Das Unternehmen erzielte 2015 einen Jahresumsatz von gut 200 Millionen Euro. Im April 2015 verließ die hundertmillionste Flasche mit koffeinhaltigem Alpecin das Werk in Nordrhein-Westfalen. Angesicht der weltweit gestiegenen Absatzerfolge benötigte das Unternehmen für seine verschiedenen Pflege-Produkte mit unterschiedlichen Flaschengrößen eine vollautomatische Verpackungsanlage, um seine Produktionsprozesse effizienter zu gestalten. Das Gesamtkonzept bei Schubert Verpackungsmaschinen überzeugte den Neukunden. Gerade das Thema Formatwechsel für die unterschiedlich geformten Flaschen spielte bei der Kaufentscheidung eine zentrale Rolle. Ein Formatwechsel auf einer TLM-Anlage von Schubert verläuft einfach und ohne Werkzeuge. Zum anderen konnte das schlüssige und technisch ausgefeilte Maschinenkonzept mit einer Vorgruppierung der Produkte auf dem Transmodul und dem Einsetzen der gesamten Flaschenformation in einen Karton punkten. Die Schubert-Maschine passt sich durch ihre kompakte Bauweise platzsparend in die Fertigungshalle in Bielefeld ein.

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Zweiachs-, Dreiachs- und Vierachsroboter
„Die besondere Herausforderung bei der Entwicklung dieser Anlage lag darin, die vielen unterschiedlichen Formate und Packschemata mit möglichst kurzer Umstellzeit und schneller Anlaufzeit nach einem Formatwechsel zu realisieren“, erläutert Stefan Hoffmann, verantwortlicher Projektleiter bei Schubert. Die hochflexible Verpackungsanlage mit zwölf Meter Länge umfasst sechs Teilmaschinen inklusive Palettierung und ist für neun verschiedene Formate ausgelegt. Die TLM-Anlage für Dr. Kurt Wolff als modulares System bestehend aus zwei Transmodulstrecken, Zweiachs-, Dreiachs- und Vierachsrobotern samt Bilderfassungssystem und wurde Ende 2015 installiert und erfolgreich in Betrieb genommen.

Die 75- bis 250-Milliliter-Alpecin-Flaschen (optional 50 bis 375 Milliliter laufen entweder stehend in Transportträgern (Pucks) oder – im Falle des Haarpflegemittels Plantur – bereits in kleinen Faltschachteln verpackt und liegend auf dem Zuführband in die Gesamtanlage. Die Faltschachteln werden zum Beispiel als stehende Sechser-Formation verpackt. Die PET-Flaschen der Alpecin-Produkte müssen in unterschiedlichen Formaten stehend verpackt werden. Die Form der Alpecin-Flasche mit ihren halbkreisförmigen Wölbungen erfordert eine individuelle Ausrichtung des Produkts, damit die PET-Flaschen platzsparend ein- oder mehrreihig verpackt werden können.

Roboter gruppieren Flaschen auf Formatplatten
Die Alpecin-Flaschen werden nicht direkt in die Umverpackung platziert, sondern im Einzelpickverfahren von drei Vierachs-Robotern auf die Formatplatten der Transmodule vorgruppiert. Parallel zu diesem Zuführprozess werden die Kartons in der Anlage aufgerichtet und vorgefaltet, um die Vor- und finale Gruppierung der Flaschen zeitsparend in diesem Kreislaufsystem vorzunehmen. Die Einzelprozesse sind durch das von Schubert patentierte Gegenlaufsystem und dem Transmodul soweit perfektioniert, dass unterschiedliche Zuführleistungen von der Vormaschine für das Gesamtsystem nahezu erschütterungsfrei verlaufen und keine Leistungsverluste auftreten.

F2-Roboter setzt Flaschen in die Kartons
Nach dem Vorgruppieren der Einzelflaschen oder Faltschachteln mittels Vierachs-Roboter setzt in einem nächsten Arbeitsschritt ein F2-Roboter die Komplettformation in die bereitstehenden, bereits aufgerichteten Kartons. Im Gegensatz zur Direktbeladung ist dieses Prinzip besonders produktschonend. Im darauffolgenden Arbeitsschritt werden die befüllten Kartons beleimt und verklebt. Die fertige Ware durchläuft zur Vollständigkeitskontrolle eine Waage und anschließend eine Etikettierstation, bevor die einzelnen Kartons im gewünschten Packschema palettiert werden. Somit werden pro Arbeitstakt gleichzeitig zwei Kartons aufgerichtet, zwei Schachteln befüllt und zwei verschlossen – und das zehn Mal in der Minute. Insgesamt hat die TLM-Anlage eine maximale Leistung von 120 verpackten Flaschen oder Faltschachteln pro Minute.

Das Besondere an dieser Verpackungslösung ist die Vorgruppierung der Produkte auf dem Transmodul, ein rascher Formatwechsel mit schneller Wiederanlaufzeit nach einem Wechsel und das Abfangen von Leistungsschwankungen der Vormaschine. pb

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