Robotertechnik

Effizientes Palettieren

Materialfluss in der Druck- und Papierindustrie
Durch die Rationalisierung von Materialflussprozessen lassen sich in der Druck- und Papierindustrie die Kosten reduzieren, wenn es gelingt, die hochproduktiv gefertigte und verpackte Ware im gleichen Takt – also ohne Zwischenlagerung – zu palettieren. Mit diesem Ziel entwickelte Robotsystems, Berlin, einen Baukasten für die flexible Palettierung aus kleinen, effizienten Palettierzellen.

Die flexiblen Palettierzellen sind in einer parallelen Anordnung über Förderbänder und eine Übergabestation direkt mit einem Stapelbildner (beispielsweise einem Kreuzleger) verbunden. Der Übergabeprozess beginnt mit der sensorischen Erfassung der zugeführten Papierstapel. Durch Leitbleche ausgerichtet, gelangt am Ende des Förderbands jedes zu palettierende Paket auf einen Übergabewagen. Nachdem dieser Wagen ein Paket aufgenommen hat, bewegt er sich so schnell nach vorn, dass er ein zweites Paket aufnehmen kann. Diese zwei Pakete übergibt er an den Doppelgreifer des vierachsigen, kartesischen Palettier­roboters, der – entsprechend des jeweils aufgerufenen Packbilds – zugleich beide Pakete auf eine Palette ablegt.

Portalroboter als Herz der Palettierzelle

Das Palettieren der Papierpakete beginnt mit dem automatischen Zuführen einer Palette aus dem Magazin, das beide Palettierzellen bedient und daher zwischen diesen installiert ist. Nach der Übergabe einer Holzflachpalette detektiert der Roboter mit Hilfe eines taktilen Sensors am Greifer das Höhenniveau der abgelegten Palette. Diese Höhe ist nicht nur für die Ablage des Palettierguts wichtig, sondern auch für das Platzieren der Zwischenlagen. Diese holt sich der Greifer aus dem Zwischenlagendepot. Dazu klappen die Saugerhalter um 90 Grad nach unten, so dass die Zwischenlagen per Vakuumsauger aufgenommen und auf der Palette abgelegt werden. Beim praktischen Einsatz bestimmt der Anwender, ob der Roboter die erste Lage bereits auf einem Zwischenbogen oder direkt auf die Holzflachpalette ablegt. Aus einem reichhaltigen Angebot kann der Bediener das jeweils gewünschte Packbild aus dem Speicher abrufen oder es selbst entwerfen. Soll auf die bepackte Palette eine weitere abgelegt werden, kann das Packbild der letzten Lage über die Steuerung so verändert werden, dass das Gut im geschlossenen Außenring palettiert wird.

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Die maximale Stapelhöhe auf einer Palette beträgt 1.700 Millimeter. Weil Papierstapel sehr schwer sind, würde eine solche Palette über 1,5 Tonnen wiegen. Um die Masse zu begrenzen, wurde die Stapelhöhe steuerungstechnisch auf 1.450 Millimeter limitiert. Wenn die Palette auftragsgerecht bepackt ist, schleust sie der Rollenförderer aus dem Arbeitsbereich heraus, so dass eine neue Leerpalette automatisch eingeschoben und die beladene Palette per Stapler oder Stetigförderer zum Versand gefördert werden kann. Dort erhält sie in aller Regel eine Stretchfolie, die sie für den Transport sichert.

Intelligente, hochdynamische Steuerung

Die beiden autonom arbeitenden, flexiblen Palettierzellen werden über eine gemeinsame hochdynamische B&R-Steuerung gefahren und bedient. Auf dem Touchscreen erscheinen einfache Symbole, über die beide Palettierzellen auch mit unterschiedlichen Aufgaben betraut werden können. Diese Steuerung lässt sich in ein hauseigenes LAN einbinden, so dass beispielsweise die Arbeitsvorbereitung zu jeder Zeit den aktuellen Arbeitsfortschritt kontrollieren und begutachten kann.

Die installierte Steuerung reagiert sehr dynamisch und kann Taktfrequenzen von sechs Sekunden für das Doppelpaket zu realisieren. Mit dieser Umschlagsgeschwindigkeit lässt sich die angestrebte Synchronisation von flexiblen Produktions- und Palettierprozessen an Rotationen und in Buchbindereien erreichen. Peter Springfeld (gm)

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