Ein Greifer für alles

Platzsparend musste die Palettieranlage für die Firma Rosnerski sein und in der Lage zwei völlig unterschiedliche Produkttypen mit nur einem Greifer zu handeln. Denn sowohl Säcke mit Kies als auch Kartons sollten vollautomatisch ohne Greiferwechsel auf EURO-Paletten gepackt werden. Die Lösung: Die kompakte MRZ von de Man mit einer Breite von nur 2,46 Meter und einem eigens entwickelten Gabelgreifer zum sicheren Transport der Produkte. Pufferplätze sowohl bei der Leicht- als auch der Palettenfördertechnik sorgen für einen reibungslosen Palettiervorgang. Und auch auf zukünftige Änderungen im Produktsortiment ist Rosnerski bestens vorbereitet: Neue Packschemen können im de Man Packschemengenerator vom Kunden in wenigen Schritten selber angelegt werden.

Das Unternehmen Rosnerski Baustoffe & Zool. Bedarf ist ein 1976 in Königslutter gegründetes Familienunternehmen. Seine Schwerpunkte liegen in der Gewinnung, Veredlung und Verpackung von Schüttgütern (Sand, Kies, Kalk, Salz, Pellets, u.v.m.) für verschiedene Anwendungsbereiche. Um dem stetigen Wachstum des Unternehmens gerecht zu werden, investiert Rosnerski laufend in die Automatisierung seiner Prozesse. So sollten in einer neuen Palettieranlage sowohl Kies-Gebinde als auch Kartons vollautomatisch auf Europaletten gepackt werden. Rosnerski entschied sich für die MRZ 2.1 der de Man Automation + Service GmbH & Co. KG. Die Palettierzelle zeichnet sich durch ihre besonders kompakte Bauart sowie hohe Präzision und Flexibilität aus. Da es sich um ein Standardprodukt handelt, das nur noch an die jeweiligen Kundenanforderungen angepasst werden muss, ist die MRZ zudem schnell liefer- und einsatzbereit.

Gabelgreifer für optimales Handling
Um einen Packauftrag zu starten wählt der Bediener am HMI PC zunächst den zu palettierenden Artikel aus. Jedem Artikel ist ein Packschema zugeordnet, in dem rezeptartig die Packreihenfolge hinterlegt ist. Die entsprechenden Produkte werden über ein Rollenförderband in die Palettierzelle gefördert und am Abnahmeplatz von einem Stopper und Aushebern für den Greifer des Roboters positioniert. Der Roboter – eingesetzt wurde ein Kawasaki RD080N – entnimmt nun die Kies-Gebinde oder Kartons vom Rollenband und setzt sie entsprechend des zuvor festgelegten Palettierschemas auf der Palette ab. Da die Kies-Gebinde nicht saugbar sind, entwickelte de Man für diese Anlage einen Gabelgreifer mit einem seitlichen Klemmblech sowie einem Niederhalter, der beide Produktarten sicher transportieren kann. Dieser wurde so dimensioniert, dass Gebinde bis zu den maximalen Abmessungen von 365mm x 235mm x 220mm gehandhabt werden können. Das maximale Produktgewicht beträgt 25 Kilogramm. Die Anlage ist nur für eine sortenreine Palettierung ausgelegt. Während der Roboter die Produkte auf die Palette packt, laufen die nächsten bereits in die Zelle ein, um einen durchgängigen Palettiervorgang zu gewährleisten. Zwischen- und Decklagen werden nicht gelegt. Die Kies-Gebinde mit dem höchsten Durchsatz werden mit 5 Stück pro Minute produziert, dadurch ergibt sich eine Taktzeit von 12 Sekunden für den Palettiervorgang. Die Kartons mit dem höchsten Durchsatz werden mit 7 Stück pro Minute produziert, hieraus resultiert eine Taktzeit von 8,5 Sekunden pro Karton.

Schnelle Wechselzeit dank Pufferplatz
Die Leerpaletten (EURO Paletten) werden manuell mit einer Bodenlage ausgestattet und mit einem Stapler auf den Aufgabeplatz der Palettenfördertechnik gelegt. Die Fördertechnik transportiert die Leerpalette zunächst zu einem Leerpalettenpufferplatz. Bei Bedarf wird sie von dort zum Palettierplatz gefördert, ausgerichtet und gepackt. Die fertige Palette wird schließlich an den Vollpalettenpufferplatz abgegeben, zum Abnahmeplatz gefördert und seitlich auf der langen Seite der 500 mm hohen Rollenbahn von einem Stapler wieder abgenommen. Während die Vollpalette ausläuft, fährt die nächste leere Palette vom Leerpalettenpufferplatz schon auf den Palettierplatz. Dadurch wird eine möglichst kurze Palettenwechselzeit erreicht. Die Anlage ist von einem Schutzzaun umgeben. Der Zugang zu den Anlageteilen erfolgt über eine Schutztür, die angefordert werden muss. Die Sicherheitsverriegelung mit Zuhaltung erlaubt ein Öffnen erst, wenn die gefahrbringenden Bewegungen sicher gestoppt sind. Eingeschlossene Personen können dank einer Notentriegelung die Zelle verlassen. Eine Lichtschranke mit Muting-Funktion erlaubt es die Paletten im Automatikbetrieb auszufördern, verhindert jedoch unbefugten Zutritt in die Anlage.

Packschemen selber anlegen
Die Anlage wurde mit drei bereits vorinstallierten Packschemen ausgeliefert. Weitere Packschemen können nach einer entsprechenden Schulung vom Kunden selber im de Man Packschemengenerator angelegt werden. Als zentrale Steuerung kommt eine S7 1510F zum Einsatz. Sie kontrolliert das Feldbussystem (Profinet) und versorgt die Robotersteuerung mit Daten. Die SPS bekommt ihrerseits Produktdaten und Steuerdaten von der HMI, einem PC mit einem SQL Server als Datenbank. Es bestehen keine Netzwerkschnittstellen zu einem ERP-System. Für die Fernwartung wird der PC in das Firmennetz integriert, der Zugang erfolgt über ein VPN per VNC. Als Bedienoberfläche kommt die bewährte und übersichtliche de Man-Visualisierung zum Einsatz. Sie beinhaltet die anschauliche Darstellung des Anlagenlayouts auf einem Touch-Bildschirm. Alle relevanten Bedienelemente befinden sich direkt auf dem Hauptschirm, der Bediener kann sich hier einen schnellen Überblick über den Status aller Anlagenteile verschaffen und komplexe Komponenten detaillierter anzeigen lassen. Die Bedienung erfolgt intuitiv und wie von Smartphones gewohnt per „Klick“. Selbstverständlich wird die Ansicht jeweils kundenspezifisch angepasst und kann auch flexibel erweitert werden. So wurde für Rosnerski die Benutzeroberfläche nachträglich um einen weiteren kundenseitig gewünschten Menüpunkt ergänzt.

Standard und trotzdem individuell
Die eingesetzte Modulare RoboterZelle MRZ ist Teil der „M-Serie“ von de Man. Der Automatisierungsspezialist bietet seinen Kunden eine Reihe vorgeplanter modularer Roboterzellen für verschiedene Anwendungen: Den MKA für das Aufrichten von Kartons, die MPZ für das Packen von Waren in Kartons, die MRZ für die Palettierung sowie die MEZ für die Etikettierung. Alle Zellen werden gesteuert vom Materialflussrechner MFR. Die "M-Serie" zeichnet sich aus durch eine kompakte Grundfläche, starke Flexibilität sowie hohe Präzision und Geschwindigkeit. Alle Zellen können individuell an die spezifischen Anforderungen angepasst und durch Optionen wie Kameratechnik oder zusätzliche Förderstrecken erweitert werden. Ebenso lassen sich alle Produkte der Serie miteinander zu einer kompletten Verpackungsstraße kombinieren. Neben den genannten Vorteilen profitieren Kunden zudem von einer schnelleren Planungsphase und Lieferzeit sowie geringeren Kosten gegenüber Individuallösungen.