Verpackungslinie mit Deltarobotern

Flexibel erweiterbar

Viele Lebensmittelhersteller haben in den letzten Jahren die Wettbewerbsvorteile der Automatisierung erkannt und investieren zunehmend in Lösungen, wie z.B. Pick&Place-Roboter. Das Ziel im Verpackungsbereich ist dabei mehr Flexibilität und Effizienz für die Fertigung sowie die bestmögliche Qualitätssicherung für das Produkt.

Mithilfe kamerabasierter Vision-Systeme können Roboter Produkte von mehreren Förderbändern in Erst- oder Zweitverpackungen beladen. (Bild: Syntegon Technology GmbH)

Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Hersteller unterschiedliche Produkte in immer kürzeren Abständen in neuen Packstilen und Packungsgrößen auf den Markt bringen. Diese kurzfristigen Änderungen erhöhen den Druck auf die Produktion. Hier sind Pick&Place-Roboter ein Gewinn für mehr Flexibilität: Häufig reicht es für einen Produkt- oder Formatwechsel auf der Verpackungslinie bereits aus, das End-of-Arm (EoA)-Tool des Roboterarms zu wechseln. So lassen sich verschiedene Produkte auf einer Anlage in unterschiedliche Formate verpacken, ohne dass es zu langen Stillstandzeiten kommt. Mit dem richtigen EoA-Tool ausgestattet, lassen sich auch empfindliche Produkte wie Kekse, Chips, Riegel oder Backwaren verpacken. Kommen Roboter mit einem Kippmodul, das die Kartons beim Beladen schräg stellt, zum Einsatz, wie z.B. beim Sigpack-TTMD-Topload-Kartonierer oder der neuen Robotik Pick&Place Plattform (RPP) von Syntegon, sind auch flache und stehende Produktpräsentationen möglich.

Bei steigender Nachfrage bewährt sich ein weiterer Vorteil von Roboterlösungen: ihre Skalierbarkeit. Lebensmittelhersteller können sich von Beginn an für eine vollautomatisierte Verpackungslinie entscheiden und mithilfe von Robotern Zuführung, Handling und Beladung ihrer Produkte automatisieren. Alternativ lassen sich bestehende Anlagen schrittweise automatisieren und sukzessive einzelne Prozessschritte an Roboter delegieren. Mit diesem Entscheidungsfreiraum sind gerade mittelständische Unternehmen auf der sicheren Seite. So ist es z.B. bei der RPP aufgrund des Baukastenprinzips möglich, die Ausbringungsleistung der Verpackungslinie auch zu einem späteren Zeitpunkt durch die Implementierung von zusätzlichen Robotern Schritt für Schritt zu erweitern.

Die Anzahl der Roboter in den Zellen der Robotik-Pick&Place-Plattform von Syntegon lässt sich individuell anpassen, um Prozesse wie Handling, Zuführung und Beladung zu automatisieren. (Bild: Syntegon Technology GmbH)

Höhere Effizienz durch smarte Arbeitsteilung

Sind Pick&Place-Roboter einmal in die Verpackungslinie integriert, arbeiten sie schnell, zuverlässig und ohne Unterbrechungen. Die Integration von Pick&Place-Robotern macht es möglich, Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter z.B. beim Beladen von Kartonschachteln oder Produktzuführungen zu entlasten, sodass sie sich komplexeren Prozessen und Aufgaben wie Formatwechseln und Wartungsarbeiten widmen können. Je besser es Herstellern gelingt, die Arbeitsteilung von Menschen und Maschinen in ihrer Produktion zu verbessern, desto größer sind die Vorteile.

Unterstützt durch Vision-Control-Systeme erkennen Roboter bei laufender Produktion fehlerhafte Produkte und schleusen diese direkt aus. So verhindern sie, dass fehlerhafte Produkte in den Markt gelangen und den Herstellern wirtschaftlicher oder ein Imageschaden entsteht. Gleichzeitig verbessern Roboterlösungen die Planbarkeit, da sich Stillstände flexibel terminieren lassen. Insbesondere bei kleinen Chargengrößen lässt sich die Produktion auf diese Weise bestmöglich auslasten.

Geringeres Kontaminationsrisiko und schnelle Reinigung

Roboterlösungen reduzieren die Anzahl an Kontakten zwischen Produktionspersonal und Produkt. So verringern sie das Kontaminationsrisiko. Dieses ist naturgemäß besonders hoch, wenn Lebensmittel noch nicht von der schützenden Erstverpackung umhüllt sind. Durch die Integration von Pick&Place-Robotern in den Bereichen Handling und Zuführung wird dieses Risiko stark reduziert: Bei der Herstellung von Sandwichkeksen z.B. setzen die Roboterarme die obere Kekshälfte auf die untere, heben die fertigen Sandwichkekse vom Band und setzen sie in ein Tray. Hierbei gibt es nur einen Berührungspunkt zum Produkt: den Vakuumgreifer, der sich leicht reinigen lässt.

Sollen Sortimentspackungen zusammengestellt werden, erkennt das Vision-System die unterschiedlichen, unsortierten Produkte auf dem Band, sodass die Roboter diese entsprechend der Vorgaben in Schachteln oder Trays einlegen. Sind solche Prozesse einmal programmiert, laufen sie vollständig automatisiert ab.

Um das Kontaminationsrisiko weiter zu senken, werden die Roboterarme in Edelstahlzellen integriert, deren ebene Flächen sich besonders gut reinigen lassen. Im Gegensatz zu lackierten Zellen entfällt bei Edelstahl das Risiko, dass Lack abblättert und selbst zur Kontaminationsquelle wird. Gemäß der Schutzklasse IP65 sind die Zellen ohne Toträume und mit reinigungsmittelresistenten, ebenen Flächen konzipiert, die eine gute Reinigung ermöglichen.