Diese Energiezuführung für Roboter bewegt sich problemlos um alle Achsen und führt die Leitungen sicher selbst bei schwierigen Geometrien. Das zeichnet sie gegenüber Wellschläuchen aus, die starken Drehbewegungen auf Dauer nicht standhalten können. Teure Anlagenstillstände sind die Folge. Für seinen Palettierroboter setzt ein deutsches Unternehmen in einer voll automatisierten Verpackungslinie auf ein Universalmodul für alle Bewegungen am Roboter. Die Lösung garantiert Langlebigkeit und Sicherheit.
Exklusiv in KEM Der Autor Werner Pecher ist technischer Verkaufsberater bei der Igus GmbH in Köln
„Wir setzen bei unseren Verpackungsanlagen schon seit ungefähr zwanzig Jahren konsequent auf Robotertechnologie“, berichtet Michael Ruf, Prokurist und stellvertretender Geschäftsführer der Transnova Ruf Verpackungs- und Palettiertechnik GmbH im mittelfränkischen Ansbach. „Bei uns steht die Roboterapplikation im Mittelpunkt. Sie ist maßgeschneidert auf die jeweilige Anwenderanforderung ausgelegt. Pro Jahr integrieren wir in unsere Anlagen mehr als zweihundert Roboter“, so Ruf. „Sie garantieren unseren Kunden beim Endverpacken höchste Flexibilität.“
Kompaktes Universalmodul
In einer Folienverpackungsanlage, die schlüsselfertig ausgeliefert wird, kommt jetzt am Palettierroboter ein kompaktes Universalmodul Triflex RS von Igus zum Einsatz. Das Modul sorgt dafür, dass die Energiekette immer nah am Roboterarm geführt wird, um Schlaufenbildung und unnötigen Leitungsstress zu vermeiden. Es wird an den vorhandenen Befestigungspunkten am Roboter montiert und besteht aus einer mehrachsigen Energiezuführung Triflex R, Bauart easy in der Version B (TRE 60.B). Die Serie ist zum einen prädestiniert zum schnellen Einlegen der unterschiedlichen Leitungen. Die Version B bietet zum anderen durch ein verbessertes Verbindungsprinzip eine noch höhere Stabilität und damit eine weiter steigende Maschinen- bzw. Anlagenverfügbarkeit.
Begrenzungsanschläge sorgen darüber hinaus für eine definierte Bewegungsfreiheit und damit zusätzlichen Schutz. Dazu kommen integrierte Federstäbe zum sicheren Führen der Energiekette sowie ein sogenanntes Cover-System zum Einsatz. Dabei handelt es sich um eine Abdeckung, die die Energiezuführung hält, wenn der Roboter senkrecht oder über Kopf arbeitet.
Effizient und sicher verpacken
Das Unternehmen Transnova Ruf mit seinen rund 220 Mitarbeitern bietet von der Planung über die Konstruktion bis hin zur Montage und Inbetriebnahme Lösungen für Endverpackungs- und Palettieraufgaben. Das Angebot umfasst einzelne Kompaktmaschinen für das Top- und Side-Loading, Pickersysteme für schnelle Pick-and-Place-Applikationen sowie Robotersysteme für Kommissionier-, Palettier- und Depalettieraufgaben bis hin zu kompletten maßgeschneiderten Endverpackungslinien.
„Wir sind in der Lage, jede Art von Primärverpackung zu handhaben“, verdeutlicht dazu Ruf. „Das reicht von Knopfbatterien für Hörgeräte bis hin zu kompletten Schaltschränken mit einer Länge von 2,20 m.“ Ob Food- oder Non-Food-Bereiche, ob Medizin- oder Pharmazietechnik: der Spezialist bietet für jede Branche flexible Verpackungslösungen.
Flexibilität und Zuverlässigkeit
„Unsere Roboterpalettiertechnik zeichnet sich grundsätzlich durch eine hohe Flexibilität und Zuverlässigkeit aus“, macht der Prokurist klar. Modulare Funktionsgruppen ermöglichen das Handling von Kartons, Eimern, Säcken, Kunststoffkissen usw. Die Aufnahmewerkzeuge sind für das Handhaben von diversen Paletten und allen Arten von Zwischenlagen ausgereift.
Insgesamt ist die Folienverpackungsanlage etwa 60 m lang. Bei jeder Folienrolle handelt es sich um einen kundenspezifischen Auftrag. Jede Folienrolle kann unterschiedlich lang und/oder dick und damit schwer sein. Auch das Folienmaterial ist nicht immer gleich. Die unterschiedlichen Folienrollen laufen chaotisch in die Verpackungsanlage ein und müssen entsprechend flexibel nach sich zusammensetzenden Produktionsaufträgen gehandhabt werden. „Diese Aufgabenstellung ist für Robotertechnologie prädestiniert“, so Ruf. „Insgesamt kommen neun Roboter zum Einsatz.“
Der Verpackungsvorgang besteht aus folgenden Schritten: Nach der Herstellung laufen die Folien von Kartonrollen in die Anlage. Hier werden sie in einer Puffer- bzw. Sortierstation nach geeigneten Abfolgen zwischengelagert, ehe sie anschließend mit einer Schlauchfolie zum Schutz überzogen werden. Der Schlauchbeutelüberstand wird in den Rollenkern mittels Druckluft eingeblasen. Das so primär verpackte Gebinde wird anschließend in einer Kartonage einzeln verpackt, gekennzeichnet und verschlossen. Anschließend erfolgt die Palettierung mithilfe eines Langarmroboters auf zwei Paletten. Eine Kopf-Stretch-Wicklung sichert die beiden jeweiligen Palettengebinde.
„Die Verpackungsanlage wird rund um die Uhr an sieben Tagen in der Woche im Einsatz sein“, erläutert Ruf das Anforderungsprofil. Das jeweilige Verpackungsgewicht liegt zwischen 2 und 60 kg. Die Fördertechnikgeschwindigkeit beträgt ca. 40 m/min. Es können 20 Rollen in der Minute verpackt werden.
Vierfache Belastbarkeit
Das Anforderungsprofil für die Energiezuführung ist schnell auf den Punkt gebracht: Langlebigkeit sowie hoher mechanischer Schutz der Leitungen. Speziell in den Achsen 3 bis 6 des Langarmroboters erfolgt eine starke Drehbewegung. Ein Wellschlauch kann sich nicht um die eigene Achse drehen. Erfolgt Torsion, besteht die Gefahr, dass er reißt und sich in seine Einzelteile zerlegt. Die gesamte Anlage steht still. Auch Leitungsschäden müssen dauerhaft verhindert werden. Aus den genannten Gründen hat sich der Verpackungsspezialist entschlossen, auf eine Kunststoff-Energiezuführung zu setzen.
Das mehrdimensional bewegliche Multitalent Triflex R ist dauerhaft torsionsfähig. Dazu kommt die hohe Flexibilität. Eine Verdrehung von etwa ±10° pro Kettenglied in der Längsachse ist möglich. Hierdurch wird ein Führen der Leitungen um schwierige Geometrien zum Kinderspiel. Im Gegensatz zum Wellschlauch hat sie darüber hinaus einen definierten Radius, der ein Knicken bzw. Beschädigen der Leitungen verhindert. Dazu kommt das Zweikammernsystem, das für eine saubere Innenaufteilung sorgt. Bus- und Druckluftleitungen können separat geführt werden.
Aber die Vorteile gehen in dieser Anwendung noch weiter: Eine noch höhere Zugkraftaufnahme erfolgt durch das weiter verbesserte Trailer-Prinzip in der B-Version. Es bietet durch einen zusätzlichen Anschlag mehr Stabilität. Grundsätzlich kann die Energiekette durch ihren modularen Aufbau leicht verkürzt oder verlängert werden. Im Gegensatz zu anderen auf dem Markt erhältlichen Systemen, bei denen die einzelnen Elemente per Drahtseil verbunden sind, lassen sich Längenänderungen so schnell und leicht umsetzen. Die Verbindung des Triflex-R-Systems funktioniert über die Kugel-Pfannen-Verbindung (Trailer), ähnlich einer Anhängerkupplung. Durch das neue Funktionsprinzip der Triflex-R-Version erhöht sich die Biegeradiusbelastbarkeit um das Vierfache. Außerdem werden noch größere Torsionskräfte kompensiert.
Dazu kommt das Rückzugsystem mit den beiden integrierten Federstäben. Die Energiekette liegt eng am Roboterarm und geht immer wieder in ihre Ausgangsposition zurück, ohne sich zu verharken oder Schlaufen zu bilden. Auf der Abdeckung, die das gesamte System schützt, können bei Bedarf noch Ventilinseln befestigt werden, um den bei Roboterapplikationen in der Regel geringen Bauraum weiter auszunutzen.
Halle 17, Stand H04
Igus, Tel.: 02203 9649-0, E-Mail: info@igus.de
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