Einfach auf die Palette - Skalierbare Palettierzelle für WAGO
Irgendwann wird die Arbeit an einer Palettierstation für Mitarbeiter zu schwer, sofern sich überhaupt jemand für den anstrengenden Job findet. Ein Roboter schafft Abhilfe.
Im Produktions- und Logistikzentrum Sondershausen des weltweit aktiven Herstellers von elektrotechnischen Komponenten und Automatisierungstechnik WAGO hat HandlingTech eine Palettierzelle, basierend auf der SRZ-Plattform, realisiert. In der Produktion und in der Montage bereits weitgehend automatisiert, wurde mit der Zelle jetzt auch die „Automatisierungslücke“ beim Palettieren geschlossen.
Die Ausgangslage: Aus der Montage kommende, bereits in Kartons verpackte Produkte wurden jeweils in Paketen zu 2x5 Kartons – jedoch mit zwei unterschiedliche Größen der Einzelkartons und somit zwei Gebindegrößen – in Schrumpffolie verpackt und gelangten dann auf einer Rollenbahn zum Palettierplatz, wo ein Mitarbeiter wartete, um die Gebinde auf eine Palette zu setzen.
Die Situation heute: Die Gebinde kommen über die erste von insgesamt drei Rollenbahnen zu einer SRZ-Roboterzelle von HandlingTech, die diese nun vollautomatisch palettiert. Bahn 2 ist für den weiteren Ausbau vorgesehen und Bahn 3 dient sowohl der manuellen Entnahmemöglichkeit als auch der NIO-Ausschleusung. Der Schrumpftunnel hat einen Querschieber und schiebt die Gebinde nach Bedarf auf die jeweilige Rollenbahn. Wichtig für den Betreiber: Alle Mitarbeiter bleiben in dem automatisierten Bereich tätig – wenn auch von anstrengenden Tätigkeiten entlastet und mit neuen Aufgaben.
In der Zelle arbeitet ein FANUC-Roboter des Typs M-710iC mit 50 kg Traglast und einer Reichweite von 2.050 mm. Der Roboter ist mit einem Doppel-Sauggreifer ausgerüstet, bei dem das Vakuum getrennt angesteuert werden kann. Mit dem Greifer werden je zwei Gebinde gegriffen und nur eines, wenn am Ende einer Palettierlage noch mit einem Gebinde „aufgefüllt“ werden muss. Bastian Willim, Technologieberater bei HandlingTech, hat die Anlage in der Realisierungsphase betreut: „Alle Beteiligten haben bei der Umsetzung, auch von individuellen Wünschen, eng und kooperativ zusammengearbeitet.“
Sichere Buchten
In der Zelle gibt es zwei Palettenbuchten zur Aufnahme von Europaletten. Ist eine Palette voll, fährt ein Trennschott über die Palette und deckt sie von oben ab. Erst wenn diese Absicherung erfolgt ist, lässt sich das Rolltor der jeweiligen Palettenbucht öffnen. Per Handhubwagen kann dann die Palette aus der Box gezogen werden. Willim: „Ein nächster, logischer Schritt wäre es, die Palette von einem FTF abholen zu lassen. Auch bei einer solchen Lösung können wir unterstützen.“
Dank des Trennschotts kann der Roboter CE-konform weiterarbeiten, während die Palette aus der Station gefahren wird – egal, ob die Palette manuell oder automatisch abgeholt wird.
Bewährt und vervielfältigt
Die Palettierstation darf durchaus als Blaupause für weitere derartige Zellen gelten. „Das gilt für beide Seiten, sowohl für den Kunden als auch für uns“, sieht Bastian Willim in diesem Projekt wegweisende Eckpunkte. Denn gerade eine Sache dürfte zukünftig bei vielen Projekten wiederkehren: die nachträgliche Automation eines manuellen Palettierplatzes. Typisch, nicht nur bei diesem Projekt, ist der vorgegebene verfügbare Platz: „Da kommt es immer auf eine möglichst geringe Stellfläche an.“ Trotzdem muss die Palettierleistung der Anlagenleistung jederzeit ein bisschen voraus sein, damit die Palettierzelle nicht zum Flaschenhals beim Durchsatz wird. Den HandlingTech-Experten gelang es in diesem Fall sogar, die geforderte Leistung um 20 % zu übertreffen. Es ist also noch Luft nach oben.
Beim derzeitigen Durchsatz ist der Roboter zudem noch nicht an seiner Leistungsgrenze. Die moderate Geschwindigkeit kommt der Verfügbarkeit und insgesamt der Lebensdauer zugute. Außerdem müssen ja auch die Vakuumgreifer das Gebinde sicher halten. Wird in der Praxis dann eine noch höhere Leistung gefordert, könnte beispielsweise eine mechanische Unterstützung des Greifers eine Überlegung wert sein.
Tricky ist die Gestaltung des Greifers auch so: Um größtmögliche Sicherheit zu haben und gleichzeitig flexibel beim Greifen einer kleineren Anzahl von Kartons zu sein, wurde ein Doppelgreifer mit je sechs Saugnäpfen vorgesehen. Je nach Kartongröße können damit unterschiedliche Packmuster gesetzt werden. Zudem können je nach Produkt die Gebindegrößen variieren, grundsätzlich wird jedoch sortenrein palettiert. Da man beide Sauggreifer einzeln ansteuern kann, hält sich auch der Verbrauch an Saugluft in Grenzen.
Eingestellt werden die Packmuster automatisch. Sie sind für jedes Produkt in der Anlagensteuerung hinterlegt. Da unterschiedliche Gebindegrößen über die Anlage laufen, sind lediglich mechanische Anschläge zu verstellen. Das lässt sich ohne Werkzeug bewerkstelligen. Mit einem codierten Chip meldet sich der Bediener an der Zelle an und startet auf dem Bedienpanel des Roboters das neue Programm. So ist das Bedienen der Anlage einfach und überschaubar.
Insgesamt sei es vorteilhaft gewesen, dass das Projektierungsteam von WAGO mit seiner umfangreichen Erfahrung bei der Automatisierung von Produktionsanlagen aktiv mitgearbeitet habe. „Die Zusammenarbeit mit dem Kunden war auf jeden Fall außerordentlich gut“, lobt Bastian Willim.
