Robotik

Vielseitige Typen für eine sichere Zukunft

Mit der Pick-and-Place-Technologie lassen sich Verpackungsprozesse äußerst effizient automatisieren. So können Hersteller auch bei den aktuell herausfordernden Markttrends weiterhin wirtschaftlich produzieren. Um die Effizienz und Flexibilität der Abläufe stetig zu verbessern, entwickelt der Verpackungsmaschinenhersteller Schubert seine modulare Robotertechnologie permanent weiter. Neueste Systemkomponente sind die Pick-and-Place-Roboter der T-Reihe. Mit dem T4 und dem T5 können die Schubert-Anlagen noch spezieller auf Kundenanforderungen und Leistungsbereiche abgestimmt werden. Unter anderem sind die neuen Roboter bei einem internationalen Süßwarenhersteller und Konditor bereits im Einsatz.

Pick and Place ist eine der wichtigsten Verpackungsfunktionen, vor allem im Lebensmittel- und Süßwarenbereich. Aber auch andere Branchen wie die Kosmetikindustrie nutzen Pick-and-Place-Anwendungen. Denn wo hocheffizient und gleichzeitig flexibel verpackt werden muss, ist eine Automatisierung mit Pick-and-Place-Robotern die Lösung schlechthin. Nur so können Hersteller eine profitable Verpackungsleistung erzielen und gleichzeitig die gestiegenen Anforderungen an vielfältige Produktsortimente wie Mixpacks und wechselnde Verpackungsformate erfüllen. Das ist besonders für die schnelllebigen und konsumentengetriebenen Branchen wichtig. Inzwischen ist für die Hersteller noch eine weitere Anforderung hinzugekommen: der Druck, nachhaltige Verpackungsmaterialien einzusetzen. Gefragt sind also hochflexible und hocheffiziente Verpackungsmaschinen mit einer Robotertechnologie, die den Herstellern in allen diesen Punkten Zukunftssicherheit bietet. Denn erst dann lassen sich Maschinenleistungen skalieren, Formate beliebig erweitern, Verpackungsmaterialien durch nachhaltige Varianten ersetzen und die Qualität immer auf dem höchsten Level halten.

Schubert hat mit der T-Reihe einen weiteren Robotertyp für seine Pick-and-Place-Maschinen entwickelt, die auf dem bekannten Delta-Robotertyp basiert.

Jahrzehntelange Erfahrung in Robotertechnologie

Als erfahrener Verpackungsmaschinenhersteller, der seit den 1980er Jahren seine Roboter selbst baut, kennt Schubert die Branchenanforderungen und entwickelt seine Roboter abgestimmt auf die speziellen Bedürfnisse der Verpackungsindustrie. Vielseitige Robotertypen verarbeiten selbst hochempfindliche Produkte. Individuell konstruierte und schnell wechselbare Werkzeuge passen sich – auch durch die Errungenschaften des 3D-Drucks – jeder Produktform an. Die Pick-and-Place-Anlagen können problemlos zwischen Kunststoff- und Karton-Trays wechseln. Eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Formaten mit und ohne Tray ist in den Pickerlinien von Schubert realisierbar. In jeder Anlage überwacht zudem eine selbst entwickelte Bildverarbeitung die Produktqualität, bei Bedarf auch in 3D. Wer darüber hinaus in Schlauchbeutel verpacken möchte, findet im Flowpacker von Schubert eine Schlauchbeutelmaschine mit integrierter Pick-and-Place-Zuführung.

Über 700 Pickerlinien mit tausenden Robotern und zigtausenden Werkzeugen wurden in den letzten Jahrzehnten gebaut. Pick and Place ist demnach eine der Kernkompetenzen von Schubert. Nahezu jede Konsistenz von Produkten ist schon einmal verarbeitet worden: frisch hergestellt, warm aus dem Ofen, tiefgefroren, schon verpackt oder nackt, klebrig, fettig, zerbrechlich oder druckempfindlich – die breite Palette der bisher verpackten Waren garantiert den Kunden ein sicheres, schonendes und gleichzeitig hocheffizientes Produkthandling.

Der F4-Roboter bleibt eine wichtige Systemkomponente: Durch seinen großen Arbeitsbereich quer zur Laufrichtung des Bandes eignet er sich besonders für breite oder sehr breite Produktbänder.

Neue T-Roboter sorgen für hohe Leistung auf engstem Raum

Zusätzlich zu seinen bewährten F4, den vierachsigen Scara-Robotern, hat der Verpackungsmaschinenhersteller jetzt mit der T-Reihe einen weiteren Robotertyp für seine Pick-and-Place-Maschinen entwickelt. Die Konstruktion der neuen T4-Roboter und ihrer verwandten T5-Roboter basiert auf dem bekannten Delta-Robotertyp, unterscheidet sich aber von den sonst auf dem Markt befindlichen Robotern mit dieser Kinematik. Ihr begrenzter rechteckiger Arbeitsbereich prädestiniert sie für eine hohe Leistung auf engstem Raum: In einem einzigen TLM-Gestell können bis zu sechs der neuen vier- oder fünfachsigen Delta-Roboter gleichzeitig arbeiten. Mit dieser Roboterdichte deckt Schubert innerhalb einer Teilmaschine einen größeren Arbeitsbereich ab. Das bedeutet mehr Leistung auf kürzerer Strecke, mehr Flexibilität im Maschinenlayout und letztendlich kompaktere Pick-and-Place-Maschinen. Gerade bei schwierigen Platzverhältnissen in der Produktionshalle kann diese kompakte Bauweise ein entscheidender Vorteil sein. Der T5-Roboter verfügt über eine fünfte Achse, mit der sich Produkte schwenken und kippen lassen – optimal zum Beispiel für Gebäck, das senkrecht in einem Tray abgelegt werden muss. Die zusätzliche Armbewegung eröffnet größere Flexibilität im Verpackungsprozess und die Möglichkeit, schwierige Abläufe besonders effizient und sicher zu gestalten. So bleibt die Produktqualität auch bei komplexeren maschinellen Prozessen gewährleistet.

Wie die F4-Scara-Roboter von Schubert arbeiten die neuen T-Roboter meist im Team und sind beliebig skalierbar. Mit den verschiedenen Robotertypen F4 und T4/T5 kann Schubert seinen Kunden nun jeweils die beste Lösung für ihre individuellen Projekte anbieten. Durch den großen Arbeitsbereich quer zur Laufrichtung des Bandes eignet sich der F4-Roboter besonders für breite oder sehr breite Produktbänder. Das gilt vor allem für Pick-and-Place-Maschinen, die nur auf einer Seite einen Tray- oder Schachteltransporteur benötigen. Alle Pick-and-Place-Roboter sind mit schnell wechselbaren Werkzeugen ausgestattet, die teilweise im 3D-Druck gefertigt werden. Über die Part-Streaming-Plattform PARTBOX können Schubert-Kunden diese Formatteile als virtuelles Lager vorhalten und bei Bedarf mit einem handelsüblichen 3D-Drucker über einen zertifizierten Druckjob selbst nachdrucken.

Der neue T5-Roboter verfügt über eine fünfte Achse, mit der sich Produkte schwenken und kippen lassen.

T4-Roboter in der Praxis

Die T-Reihe bewährt sich unter anderem bereits bei einem international agierenden Konditor und Süßwarenhersteller. Dort verpackt eine lightline Pickerline mit T4-Robotern verschiedene Sorten Feingebäck in Trays. Um die Pick-and-Place-Maschine aus der vorkonfigurierten lightline-Familie auf dem begrenzten Platz unterbringen zu können, verwendeten die Maschinenbauer ein 1 600 Millimeter breites Produktband und integrierten acht T4-Roboter in die Anlage. Die hohe Leistungsdichte der Roboter spart in diesem Fall einen Meter Platz auf die Gesamtlänge der Anlage und bringt die gewünschte Leistung trotz beengter Platzverhältnisse in der Produktionshalle.

Für die feinen Biskuits mit oder ohne Schokoladenfuß wird ein runder Sauger verwendet, der die Produkte schonend aufnimmt. Die T4-Roboter sind dabei in der Lage, die Gebäckstücke auch in verschiedenen Orientierungen und Abzählungen sicher und effizient in die Kunststoff-Trays zu legen. Um zu gewährleisten, dass nur einwandfreies Gebäck verpackt wird, ist in der lightline Pickerline ein 3D-Scanner integriert. Er erfasst nicht nur die genaue Ausrichtung und Oberfläche der Produkte, sondern auch die Höhe, und zwar mit einer Genauigkeit von etwa 0,5 Millimetern. Selbst Gebäck mit einer perfekten Oberfläche wird auf das Kriterium der vorgegebenen Höhe geprüft. Damit lässt sich beispielsweise feststellen, ob die Cremefüllung oder das Biskuit-Unterteil bei Sandwich-Produkten vorhanden sind. Dadurch verbessert sich die Prozesssicherheit und die Qualität der Süßwaren bleibt gleichmäßig hoch. Wird das Produktportfolio einmal erweitert, kann der Süßwarenhersteller neue Formate einfach mit anderen Roboterwerkzeugen realisieren. Auch der Umstieg auf nachhaltigere Karton-Trays ist in der lightline Pickerline jederzeit möglich, was die Anlage zu einer sicheren Investition für die Zukunft macht.

Bei einem international agierenden Konditor und Süßwarenhersteller verpackt eine lightline Pickerline mit acht T4-Robotern Feingebäck in Trays.