Rein ins Lager - Rauf auf die Palette!

Elmar Stöve, RO-BER Industrieroboter GmbH

(PresseBox) (Kamen, ) Die an den Produktions- und Verpackungsanlagen versandfertigen, in Kartons oder Mehrwegbehältern verpackten Produkte müssen schlließlich doch palettiert und ins Lager verbracht werden. Gerade aber bei kleinen Maschinenleistungen ist es unwirtschaftlich, die Palettierung an jeder Maschine durchzuführen. Auch ist es oftmals aufgrund von Hygieneanforderungen nicht zulässig und möglich, die Paletten im Produktionsbereich vorzuhalten.

Es bietet sich dann natürlich an, die Palettierung zentral im Lagerbereich durchzuführen. Die Fa. RO-BER Industrieroboter GmbH hat nun eine Palettieranlage realisiert, die im Lager nur unwesentlich mehr Tiefe als ein Regalstellplatz benötigt und somit leicht in bestehende Lagersysteme integriert werden kann.

Das Robotersystem

Um derartige Aufgabenstellungen lösen zu können, hat die Fa. RO-BER Industrieroboter GmbH verschiedene Robotersysteme entwickelt und erfolgreich im Markt platziert. Die Roboterserie GENIX, mit einem Handhabungsgewicht bis 150 kg, kann bei Beschleunigungen von über 6m/s² Geschwindigkeiten in allen Achsen von mehr als 4m/s erreichen.

Als Linienportalvariante, wie auch in dem vorgestellten Projekt eingesetzt, reicht die räumliche Ausdehnung von 1,5 m in der Breite bis über 50 m in der Länge der Anlage. Palettierhöhen von mehr als 2,4 m sind leicht realisierbar.

Als Steuerungssystem wird, wie bei allen Roboterserien der Firma RO-BER, die Hochleistungssteuerung RO-ENC66 eingesetzt. Diese vereint dabei Bahnsteuerung und SPS in einem System. Modernste Kommunikationsschnittstellen wie Ethernet TCP/IP zur Anbindung an alle gängigen Leitsysteme sowie CANopen für den Anschluss der digitalen Antriebsverstärker von Feldbusklemmen und weiteren feldbusfähigen Geräten wie Barcodeleser, Displays u.ä. prädestinieren den Einsatz in Roboteranlagen mit verteilten Steuerungsstrukturen. Besonderer Wert wurde bei der Entwicklung auf die integrierte Diagnosemöglichkeit gelegt, um im Fehlerfall den Bediener gezielt zu informieren. Auf Basis der SPS-Steuerung können umfangreiche Daten grafisch aufbereitetet und mittels integrierter Software visualisiert werden.

Das Sicherheitskonzept wird mit einer Sicherheits-SPS realisiert. Somit können alle Anforderungen der Maschinen-Richtlinie erfüllt werden und das bei einer hohen Flexibilität, die Roboteranlagen bieten und verlangen. Sichere Bereichsüberwachungen können realisiert werden, um auch den Bedienerzugang bei laufender Roboteranlage zu ermöglichen.

Besonderes erwähnenswert ist auch die Packplansoftware RO-PACK, über die es auch für den Bediener möglich ist, durch die Eingabe der Packstückabmessungen das optimale Lagenbild zu bestimmen und auf das Robotersystem zu übertragen. Ein aufwändiges Programmieren entfällt somit.

Der Kunde

Bereits im Jahr 1996 wurde die Fa. RO-BER Industrieroboter GmbH bei einem weltweit operierenden Unternehmen der Herstellung von Kunststoffteilen damit beauftragt, ein Linienportalsystem für die Palettierung von Kartonware zu installieren und in Betrieb zu nehmen. In einem Tochterunternehmen, welches aufgrund des stetigen Wachstums immer wieder erweitert wurde, stand nun ebenfalls die Installation einer zentralen Palettierung an.

Aufgrund der langjährigen guten Zusammenarbeit wurde Ende des Jahres 2009 der Auftrag an die RO-BER Industrieroboter GmbH für die Realisierung einer neuen zentralen Palettierung erteilt.

Die Aufgabenstellung

An mehr als 20 Spritzgießmaschinen werden Kunststoffteile produziert und dabei einheitlich in Kartons 600mm*400mm*400mm verpackt. Aufgrund der geringen Größe der Bauteile ist der Anteil der entstehenden Versandkartons relativ gering.

Die Versandkartons müssen maschinen- und chargenrein palettiert werden. Die Komplexität der Aufgabenstellung bestand aber darin, dass die automatische Palettierung nur im Lager installiert werden konnte und hier dann auch nur unwesentlich mehr als eine Regalbreite zur Verfügung stand. Weiterhin sollten die Leerpaletten zentral an einer Stirnseite vorgehalten und die Vollpaletten zentral entnommen werden können. Dies liegt u.a. darin begründet, dass in dem Lager Verschieberegale im Einsatz sind.

Die Lösung

Die Kartons werden über eine zentrale Zuführstrecke von der Produktion ins Lager und dann in den Arbeitsbereich des Roboters transportiert. Eine Identifikation der Kartons erfolgt dann anhand des aufgebrachten Etikettes, so dass eine Zuordnung zu Maschine und Charge vorgenommen werden kann.

Als Robotersystem kommt ein Linienportal LP150/3ST zum Einsatz. Um auch für zukünftige Anforderungen gewappnet zu sein, hat das System eine Länge von mehr als 40 m, um so die Kartons von ca. 35 Maschinen puffern zu können.

Die bereitgestellten Kartons werden mittels Vakuumgreifer aufgenommen und auf den Maschinen zugeordneten Pufferplätzen eingelagert. Wenn für eine Palettenladung Kartons gepuffert sind oder sich die Charge ändert, werden die Kartons mit dem Robotersystem wieder ausgelagert und auf Euro-Paletten palettiert.

Die Lagenzahl wird kundenabhängig variiert. Die Euro-Paletten werden dabei als Stapel dem Roboter zugeführt und mittels mechanischem Greifer durch den Roboter selbst gehandhabt.

Das Robotersystem ist in die datentechnische Umgebung der Kunden integriert, so dass jederzeit Auftrags- und Betriebsdaten ausgetauscht werden können.

Das Fazit

Das hier vorgestellte Konzept ermöglicht eine flexible Pufferung und Palettierung von Kartonware oder Mehrwegbehältern. Bei geringstem Platzbedarf - das System baut unwesentlich breiter als die verwendeten Europaletten - kann sowohl die Ware gepuffert als auch palettiert werden.

Die hier dargestellte Lösung zeigt also eine technisch und wirtschaftlich sehr gute Alternative zur "klassischen" Lösung mit Regalbediengeräten und anschließender separater Palettierung. Die installierte Technik und der datentechnische Aufwand werden erheblich reduziert und geringe Platzverhältnisse können optimal genutzt werden.

Hier zeigt sich wieder einmal anschaulich die hohe Flexibilität und Leistungsfähigkeit von Portalrobotersystemen.

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