Scararoboter verbessern die Produktion im Lebensmittelsektor

Geringere Arbeitskosten, höhere Qualität, größerer Output

Die Automatisierung von Prozessen in einem Produktionsablauf kann betriebliche Herausforderungen vereinfachen und Effizienz sowie Qualität steigern. Die Abteilung Yamaha Motor Robotics FA hat Unternehmen in verschiedenen Bereichen der Lebensmittelindustrie dabei geholfen, diese Vorteile durch die Einführung von Scara-Robotern für das Verpacken und Etikettieren zu realisieren.
Die herkömmliche manuelle Verpackung kann ineffizient sein, da sich viele Mitarbeiter im Produktionsbereich befinden.
Die herkömmliche manuelle Verpackung kann ineffizient sein, da sich viele Mitarbeiter im Produktionsbereich befinden.Bild: Yamaha Motor Europe N.V

Einer von Yamahas Kunden im Bereich der Lebensmittelproduktion, eine etablierte Marke für Süßgebäck mit einer über 100-jährigen Geschichte, hat kürzlich eine Reihe von Scara-Robotern installiert, um die Produktionskapazität beim Verpacken des Gebäcks in Schachteln verschiedener Größen zu verbessern. Bei der herkömmlichen manuellen Verpackung wird je nach Anzahl der bestellten Kartons und der Menge der zu verpackenden Gebäckstücke eine unterschiedliche Anzahl von Mitarbeitern im Produktionsbereich benötigt. Das stellt die Manager vor die Aufgabe, dafür zu sorgen, dass täglich nur die erforderliche Anzahl von Arbeitnehmern anwesend ist.

„Unser Team analysierte die Arbeitsabläufe im Verpackungsbereich und schlug eine Reihe von acht Scara-Robotern vom Modell YK400XE  vor, die mit LCMR200-Linearförderern verkettet sind“, erklärt Jumpei Ninomiya, Sales Manager bei Yamaha Motor Europe Robotics Business, Factory Automation Section. „Es wird nur ein Mitarbeiter benötigt, um die Roboter zu überwachen, was die Verwaltung der Personalressourcen erleichtert und die Produktionsleistung stabilisiert, sodass alle Aufträge effizient erfüllt werden können.“

Mit einer Armlänge von 400mm und einer Nutzlast von 4kg ist der YK400XE der kleinste Vertreter der YK-XE-Serie. Er ist für Palettier-, Be- und Entlade-, Montage- und Inspektionsaufgaben geeignet und lässt sich einfach an die Yamaha-Steuerung RCX340 anschließen, um das volle Potenzial seiner Funktionen ausschöpfen zu können. Dazu zählen die automatische Anpassung von Beschleunigung und Abbremsung, was die Steuerung verbessert – insbesondere beim Bewegen schwerer Lasten – und gleichzeitig die Zuverlässigkeit erhöht sowie Vibrationen reduziert.

Scara-Roboter können das Süßgebäck präzise rund um die Uhr mit gleichbleibender Geschwindigkeit verpacken und dabei eine gleichbleibende Produktivität gewährleisten.
Scara-Roboter können das Süßgebäck präzise rund um die Uhr mit gleichbleibender Geschwindigkeit verpacken und dabei eine gleichbleibende Produktivität gewährleisten. Bild: Yamaha Motor Europe N.V

Integration des Bildverarbeitungssystems

Als weitere Verbesserung der Süßwaren-Verpackungsanwendung ermöglichte die Integration des Bildverarbeitungssystems RCXiVY2+ jedem der Scara-Roboter, die Ausrichtung und Position jedes einzelnen zu verpackenden Artikels zu überprüfen. Der modernisierte Produktionsbereich kann nun durchgehend 24 Stunden am Tag betrieben werden, wobei das Aufsichtspersonal in drei Achtstundenschichten arbeitet. Die Transportmodule LCMR200 bieten die Flexibilität, die Position des Transportstopps schnell anzupassen, um Kartons unterschiedlicher Größe zu transportieren.

Ein Sprecher des Unternehmens fügte hinzu: „Unsere neuen Yamaha-Scara-Roboter haben nicht nur die erwarteten Arbeitseinsparungen erbracht, sondern auch die Produktivität erhöht, die Kosten gesenkt, menschliche Fehler verringert und damit die Qualität gesteigert. Sie ermöglichen es uns, unsere Geschichte und Tradition zu bewahren und gleichzeitig unsere Prozesse zu modernisieren.“

Das automatisierte System arbeitet kontinuierlich bei einer Umgebungstemperatur von 4°C und gewährleistet gleichbleibende Leistung und Genauigkeit.
Das automatisierte System arbeitet kontinuierlich bei einer Umgebungstemperatur von 4°C und gewährleistet gleichbleibende Leistung und Genauigkeit.Bild: Yamaha Motor Europe N.V

Scara-Roboter in der Fleischverarbeitung

Unternehmen, die mit Lebensmitteln, wie Fleischerzeugnissen, umgehen, stehen vor einer anderen Herausforderung. Die Umgebung, in der das Fleisch bearbeitet wird, muss dauerhaft auf 4°C gehalten werden. Menschen können unter diesen Bedingungen nicht über einen längeren Zeitraum sicher arbeiten. Yamahas neuester Kunde aus der Lebensmittelbranche hat die Etikettierung von Frischfleischverpackungen unter kalten Bedingungen mit Scara-Robotern vom Typ YK-TW automatisiert. Die Produktionsleiter des Unternehmens hatten zuvor den Einsatz eines Parallelroboters erwogen, wie er in vielen Fabriken üblich ist. Sie erkannten, dass es sich dabei in der Regel um große und schwere Maschinen handelt, für die ein stabiles Portal mit Befestigungsankern erforderlich ist. Da sie der Meinung waren, dass die Installation in der Fabrik nicht praktikabel wäre, wandten sie sich an Yamaha, um eine geeignetere Lösung zu finden.

Der dann eingesetzte Scara-Roboter YK-TW Orbit ist mit einem Bildverarbeitungssystem ausgestattet, um die Verpackungen zu erkennen und die Position für das Aufkleben der Etiketten zu bestimmen. Der omnidirektionale Roboter wurde speziell für die Portalmontage entwickelt und verfügt nicht über die Nachteile herkömmlicher Parallelroboter. Sein relativ geringes Gewicht und seine niedrige Bauhöhe sorgen für eine wesentlich kleinere Trägheit, sodass kein sperriger Tragrahmen erforderlich ist. Darüber hinaus wird er mit einer optionalen, eigens entwickelten Montagehalterung geliefert, die den mit der Konstruktion eines individuellen Portals verbundenen technischen Aufwand erspart.

„Das Unternehmen hatte zuvor noch nie Roboter eingesetzt. Deshalb half unser Team bei einer ersten Bewertung des YK-TW-Roboters, die bestätigte, dass er ihren Anforderungen entsprechen würde“, erklärt Ninomiya. „Viele Kunden entscheiden sich für den YK-TW, weil er in sehr engen Bauräumen arbeiten kann. Die R-Achse kann vollständig in die Haupteinheit zurückgezogen werden, um den Arbeitsraum darunter voll auszunutzen. Die beweglichen Teile sind passend ausgewuchtet, um eine effiziente Bewegung bei hoher Geschwindigkeit und gleichbleibender Genauigkeit zu ermöglichen.“ Ein Sprecher des Unternehmens fügte hinzu: „Seit der Installation unserer Yamaha-Roboter ist die Nachfrage nach unseren Kühlprodukten und Tiefkühlkost gestiegen. Aufgrund der Kompaktheit des YK-TW und seiner einfachen Montage sind wir in der Lage, das Fabriklayout problemlos zu ändern und zusätzliche Produktionslinien hinzuzufügen, um die Kapazität zu erhöhen.“

Auch für den Reinraum verfügbar

Für die Lebensmittelproduktion sowie für Anwendungen in der Halbleiterfertigung, Medizintechnik und Pharmazie bietet Yamaha auch eine Auswahl an Reinraumrobotern an. Dazu zählen die Scara-Roboter YK-XGC/XC, die Einachsroboter Flip-XC und die kartesischen Roboter der Serie XY-XC. Sie erfüllen international anerkannte Reinheitsstandards, wie ISO14644-1, Klasse 3 und FED-STD-209D, Klasse 10, und verfügen über Merkmale, wie eine riemenlose Konstruktion und Luftabsaugung, die eine geringe Partikelemission gewährleisten.

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Bild: Yamaha Motor Europe N.V
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