Flexpicker

Hier stimmt die Richtung

Robotergestützte Blisterverpackungslinie. Bleistifte, Buntstifte, Fasermaler, Kugelschreiber, Radiergummis und komplette Stifte-Sets von Staedtler verpackt ein der IRB 360 Flexpicker von ABB mit 120 Pick-and-Place-Bewegungen pro Minute. 

Das Verpacken von 145 Produkten bei Staedtler realisiert ein ABB Flexpicker auf einer Anlage. Die Stifte gelangen exakt ausgerichtet und sortiert in die Roboterzelle. (Foto: M. Merz, ABB)

Ein Bleistift aus Holz mit inliegender Graphit-Mine verkörpert ein Stück mediengeschichtlicher Tradition. Staedtler hat mehr als eineinhalb Jahrhunderte maßgeblich an dieser Traditionslinie mitgezeichnet. Seine bestimmende Marktposition als größter Hersteller unter anderem für holzgefasste Stifte jedoch verdankt Staedtler seinem erfolgreich gelebten Innovationsgeist. Dafür steht beispielhaft eine zweite, vollautomatisierte Blisterverpackungslinie im Nürnberger Stammwerk. Hier erhalten die Blei- und Buntstifte, Fasermaler, Kugelschreiber, Radiergummis oder komplette Sets ihre gegen Schäden sichernde Hülle aus Kunststoff. Herz der Anlage ist ein Industrie-Roboter (IRB) 360 Flexpicker von ABB. Kompaktes Design, kurze Pick-and-Place-Zyklen, schnelles Tauschen von Werkzeugen und Greifern sowie Programmwechsel auf Knopfdruck sind die Voraussetzungen für hocheffizientes Verpacken. Diese Linie erfüllt sie – bei mehr als 145 unterschiedlichen Produkten auf einer Anlage.

Schon 2006 ging hier die erste Blisterverpackungslinie mit einem IRB 340 in Betrieb. Staedtler entschied 2014 die Anschaffung einer weiteren robotergestützten Verpackungslinie – diesmal auf Basis des Nachfolgemodells IRB 360. Neben schnellem und präzisem Pick & Place soll die Anlage vor allem die Umrüstzeiten auf ein Minimum verkürzen helfen, um auf dieser Linie rund 145 verschiedene Produkte in schnell wechselnden Folgen verpacken zu können. 50 bis 100 Millionen geblisterte Staedtler-Artikel pro Jahr sind zu handhaben. Üblicherweise läuft die Anlage im Zweischichtbetrieb, wobei je nach Marktanforderungen ein bis zwei Umrüstungen pro Schicht erfolgen. Die Umrüstzeiten der kompletten Verpackungslinie sind produktabhängig und können zwischen fünf und 60 Minuten betragen; die Umrüstzeit des Roboters für den Programmwechsel beträgt knapp fünf Minuten – und zehn Minuten, wenn zusätzlich der Greifer ausgetauscht wird. Die Applikationsprogramme für die unterschiedlichen Schreibprodukte sind über Artikelnummern in der Robotersteuerung hinterlegt und lassen sich vom Anlagenführer auf Knopfdruck abrufen. Für erforderliche Greiferwechsel steuert der Roboter ein Wechselmagazin an; hier tauscht er die ebenfalls gekennzeichneten Sauggreifer.

Anzeige

Konzeption und Realisierung der gesamten Anlage erfolgte durch N.K.G. Sondermaschinenbau aus Zirndorf-Wintersdorf. Simulation und Programmierung des Roboters samt Fördereinrichtungen übernahm Eule Industrial Robotics in Viersen.

Mit einem Sauggreifer nimmt der Flexpicker die Produkte vom Band und legt sie in die Trays des Transportbandes ein. (Foto: M. Merz, ABB)

Die Produkt- oder Formatwechsel lassen sich in weniger als zehn Minuten realisieren. Der Werker muss dazu lediglich die mit Schnellwechselsystemen versehenen Werkzeuge und Sauggreifer austauschen sowie das passende, in der Robotersteuerung hinterlegte Applikationsprogramm über das Bedienpanel auswählen. Ein Beispiel: Das Verpacken von Bleistiften in Fünfer-Sets erfolgt bis auf das Befüllen der Stiftmagazine der Anlage vollautomatisch. Die Bleistifte gelangen exakt ausgerichtet und sortiert in die Roboterzelle, wo sie der Flexpicker mit einem speziell für diese Aufgabe ausgelegten Fünfach-Sauggreifer vom Band nimmt und in die Trays legt. Diese passieren die Roboterzelle auf einem taktgesteuerten Transportband, das eine Ebene tiefer unter einem Winkel von 90 Grad zur Förderrichtung der Stifte angeordnet ist. Bei der hier beschriebenen Applikation muss der Flexpicker pro Takt sieben nebeneinanderliegende Trays mit je einem Fünfer-Pack bestücken. Sie gelangen anschließend über das getaktete Förderband in die nachgeschaltete Station zum Auflegen und Versiegeln der mit den entsprechenden Produktinformationen bedruckten Blister-Rückwände. Für das sichere Pick & Place sorgt die im ABB-Steuerungsprogramm Pickmaster 3 integrierte Bandverfolgungsfunktion, das sogenannte Conveyor Tracking. Es synchronisiert die Bewegungen des Flexpickers mit denen der unterschiedlichen Förderbänder.

Etwas anders sieht das Verpacken der mit Kappen versehenen Fasermaler aus. Sie kommen in unterschiedlicher Lage und Orientierung auf einem kontinuierlich laufenden, glatten Zuführband in die Roboterzelle. An deren Eingang erfasst eine Kamera von jedem Stift Bandposition, Lage sowie Orientierung und sendet die Daten an das Bildauswerteprogramm, das die Pick-Position für den Roboter samt Umorientierung des Greifers für eine einwandfreie Produktaufnahme berechnet. Auf dem Weg zum Tray dreht der Roboter den Greifer dann wieder in die zur Ablage vorgesehene Ausrichtung. Der restliche Ablauf erfolgt analog zum Verpacken der Fünfersets.

ABB hat zwei Programmpakete entwickelt: die Simulations- und Offline-Programmiersoftware Robotstudio und Pickmaster 3. Mit Robotstudio lassen sich reale Prozesse softwaremäßig abbilden und technische Abläufe anhand virtueller Modelle am PC realitätsnah simulieren. Der integrierte Virtual Controller ist eine exakte virtuelle Kopie der realen ABB-Robotersteuerung IRC5 mit allen ihren Funktionen zur Bahnsteuerung. So können Anwender in Robotstudio den Roboter offline programmieren, die Erreichbarkeit von Objekten durch den Roboter prüfen, die Roboterbahnen und Taktzeiten optimieren oder das System auf Kollisionsrisiken und dergleichen testen.

Pickmaster 3 ist für schnelle und hochpräzise Pick-and-Place-Applikationen zuständig. Es vereinfacht durch Synchronisation der Roboter mit Förderbändern, Thermoform- und Verpackungsmaschinen das Programmieren von Greif-, Verpackungs-, Palettier- und Handhabungs-Applikationen. Die integrierten Schnittstellen für CCD-und andere Kameras sowie hochentwickelte Module zur Bilderkennung und -verarbeitung ermöglichen dem Roboter das maschinelle Sehen. So kann er unregelmäßig verteilte oder unterschiedlich orientierte Objekte auf Förderbändern erkennen und zielgerichtet greifen und ablegen.

H.-P. Fritsche/pb

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Premiumgreifer-Serie 5000

Neuheit zur Motek

Die Zimmer Group hat ihre technologisch führende Premiumgreifer-Serie 5000 um eine neue pneumatische Modellreihe erweitert, es sind jetzt auch Ausführungen mit Stahl-Aluminium-Profilnutenführung verfügbar.

mehr...

Platzsparende Energieführung

Neue Kette für lange Wege

Die Plane-Chain von Igus ist ein Energiekettenkonzept für lange Verfahrwege und hohe Geschwindigkeiten. Mit einer auf der Seite liegenden E-Kette in einer speziellen Führungsrinne sorgt das System für eine kompakte und ausfallsichere Energie- und...

mehr...
Anzeige

Reinigungsroboter

Reinigt von allein

Auf der Motek präsentiert Schöler Fördertechnik einen Teil des Produktportfolios an Automatisierungslösungen. Dazu gehört der Linde L-Matic AC, ein autonomer Hochhubwagen, der Transportaufgaben selbständig übernimmt.

mehr...
Anzeige

Highlight der Woche

Interessenten können ab sofort auf der Homepage der ACE Stoßdämpfer GmbH die für Ihre Anwendung maßgeschneiderte Gasfeder berechnen und auslegen. Unter ‚Berechnungen' ist das Gasfeder-Berechnungstool auf der Website ace-ace.de zu finden.

Zum Highlight der Woche...
Anzeige
Anzeige

Highlight der Woche

MES macht Schluss mit Stillstand
Die MES-Software von PROXIA unterstützt die Kieselmann GmbH bei der Herstellung von komplexen Leitungs- und Ventilsystemen, den Überblick über eine äußerst komplexe Produktion zu behalten, die Fertigung wirtschaftlich zu planen und zu organisieren sowie mit sicheren Kennzahlen Effizienzpotentiale aufzudecken und zu nutzen.
Bericht lesen

Zum Highlight der Woche...

Mensch-Roboter-Kooperation

Cobots helfen

Auf der FachPack präsentiert die Project Unternehmensgruppe erstmals einen Roboter von Kassow Robots in Aktion. Es handelt sich um eine flexibel einsetzbare Cobot-Anwendung zum Banderolieren von Produkten mit einem Prosmart-Banderolier-System.

mehr...