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Automatisiert verpacken Roboter sind die besseren Einpacker

29.08.2018

Schnell, effizient und kein natürlicher Naschtrieb – diese Merkmale zeichnen Roboter aus. Daher setzen Süßwarenhersteller zunehmend integrierte Roboterlösungen ein, um das Verpacken ihrer Produkte in Kartons abzuwickeln.

Einfache Bedienung und reibungslose Betriebsabläufe sind zentrale Anforderungen bei Produktions- und Verpackungslinien. Bei Anwendungen, in denen Produkte in Schachteln verpackt werden, können integrierte Toploader zum Aufrichten, Beladen und Verschließen der Schachteln eingesetzt werden. Das sorgt für deutlich höhere Liniengeschwindigkeiten bei gleichzeitiger Minimierung des Platzbedarfs. Eine große Auswahl Schachtelgrößen begünstigt zudem die Platzersparnis im Produktionsbereich und Ausbringungsmenge bei Herstellern. Der kürzlich auf der diesjährigen Interpack vorgestellte integrierte Topload-Kartonierer (ITC) stellt eine Lösung im Anwendungsfeld des Verpackens dar.

Weniger Belastung, mehr Schokolade

Die Hauptfunktionen eines Toploader-Kartonierers umfassen das Aufrichten von Schachteln beziehungsweise Schalen, das anschließende automatische Beladen mit verpackten Produkten sowie das Verschließen. Damit eignet sich die Maschine insbesondere für Hersteller von Süßwaren, Müsliriegeln, Backwaren und Biskuits. Auf dem Markt sind heute integrierte Einzellösungen erhältlich, die genau die beschriebenen drei Hauptfunktionen in einem System vereinen. Das Konzept der vollständigen Integration spart wertvollen Platz in der Produktionshalle, da die Hersteller anstelle drei separater Anlagen nur noch eine benötigen und keine zusätzlichen Förderbänder installieren müssen.

Die zugehörige Software sowie die Interaktion zwischen Bediener und System haben sich ebenfalls weiterentwickelt: Im Idealfall erfordert der Systembetrieb lediglich einen Bediener und ein Human-Machine-Interface. Dies steigert die Produktivität und entlastet das Bedienpersonal. Angesichts steigender Arbeitskosten und der Knappheit an qualifiziertem Personal werden bedienerfreundliche, integrierte Komplettlösungen immer gefragter. Die Lieferanten setzen daher zunehmend auf Systeme aus einer Hand, um den Anforderungen der Verbraucher besser gerecht zu werden.

Vielfalt einheitlich angehen

HMIs der nächsten Generation vereinfachen die Bedienung, indem sie den Benutzer durch jeden einzelnen Schritt des Produktionsprozesses führen. Klare Menüstrukturen liefern Echtzeit-Informationen zum Maschinenstatus, während die Bedienoberfläche die Fehlersuche und -behebung unterstützt. Auf diese Weise minimiert sich das Risiko ungeplanter Ausfallzeiten und der Zeitaufwand für geplante Wartungsarbeiten. Die Möglichkeit zur Optimierung der Produktionszeitpläne nach Effizienzkriterien steigert die Investitionsrendite und verringert die Gesamtbetriebskosten.

Flexible Formatwechsel und die Wahl zwischen zahlreichen Schachteldesigns und Produkten soll der ITC von Kliklok ermöglichen. Ob Schlauchbeutel, Rollenverpackungen oder Tafeln: Die Schachteln werden über einen Förderer zugeführt und von einem vertikalen Stempel mit festgelegtem Bewegungsprofil aufgerichtet. Das für den Betrieb mit Einzel- oder Doppelbeschickung ausgelegte System ermöglicht das Aufrichten von Schachteln sowohl mit Falt- als auch mit Klebelaschen und verarbeitet vier verschiedene Designs: Schachteln mit drei volldeckenden Laschen, Schachteln mit drei Einstecklaschen, Schachteln mit Einzellasche und Schalen.

Im Fahren beladen

Ein intelligentes Transportsystem leitet die aufgerichtete Schachtel weiter zur Belade- und Verschließstation, wobei die Kontrolle je nach Anforderung variabel konfiguriert werden kann. Zudem soll die minimierte Anzahl an Bauteilen den Wartungsaufwand reduzieren und die Gesamtanlageneffektivität (GAE) steigern. Im nächsten Schritt erfolgt das automatische Beladen der Schachtel mit Produkten. Diese Aufgabe übernimmt die in die Maschine integrierte Robotertechnik. Die drei Segmente oder Arme des Roboters, der an ein auf dem Kopf stehendes dreibeiniges Stativ erinnert, bewegen sich unabhängig voneinander, verfügen jedoch über eine gemeinsame Verbindung – wie bei einer Roboterhand. Mit den ein- und ausfahrbaren Segmenten sollen die Roboter jeden Punkt innerhalb ihres Arbeitsbereichs mit derselben Geschwindigkeit und Genauigkeit erreichen.

Dabei unterliegen sie keinen schwerkraft- oder trägheitsbedingten Einschränkungen und bewegen sich im Zuge dessen sehr schnell. Darüber hinaus können die in ITC-Systemen verwendeten Roboter den Weg der Schachteln im Transportsystem nachverfolgen und diese bei laufender Bewegung mit Produkten beladen – im Gegensatz zu zweiachsigen Robotern, die das nur bei Schachteln bewerkstelligen können, die still auf dem Band liegen.

Das vereinfachte Design der Verschließstation kommt ohne Schachtelmitnehmer, angetriebene Ketten, mechanische Transfereinheiten und getaktete Klappen aus. Stattdessen verwendet das System schnell austauschbare Bänder mit hohem Reibungskoeffizienten, die für einen geräuschlosen Transport der Schachteln aus der Maschine heraus sorgen und das Erscheinungsbild der Schachtel sowie die darin enthaltenen Produkte schützen.

Aktiv vorbeugen, schnell beheben

Die Zusammenarbeit mit einem Lieferanten, der ein umfassendes Servicenetzwerk unterhält, ist für moderne Fertigungsbetriebe unverzichtbar, um ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden und zunehmend enge Produktionspläne einzuhalten. Im Fokus stehen daher sowohl Lösungen für die präventive Wartung der Anlagen als auch Service-Leistungen, um ungewünschte Maschinenzustände möglichst schnell zu beheben. Optionale Remote Services sollen Kunden auf Wunsch ortsunabhängig und jederzeit gezielte Unterstützung bereitstellen.

Neben neuen Assistenz-Lösungen rücken außerdem virtuelle Schulungskonzepte in den Vordergrund, mit denen Hersteller bedarfsgerecht Know-how für den Maschinenbetrieb und die Instandhaltung aufbauen können. Preventive-Maintenance-Ersatzteil-Kits und maßgeschneiderte Wartungsvereinbarungen tragen zur proaktiven Minimierung ungeplanter Stillstände bei. All dies wirkt sich letztendlich positiv auf die Gewinnmargen aus.

Bildergalerie

  • Der integrierte Toploader-Kartonierer (ITC) von Kliklok, der auch bei unterschiedlichen Schachteldesigns einem festgelegten Bewegungsablauf folgen kann. Aufrichtung, Beladung und Verschließen der Schachteln finden gebündelt in ihm statt.

    Bild: Bosch Packaging

  • Die modernen Human-Machine-Interfaces erleichtern die Bedienung mit klaren Menüstrukturen und führen gezielt durch den Produktionsprozess. Echtzeit-Informationen helfen bei der Fehlersuche und -behebung.

    Bild: Bosch Packaging

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