Mehlsäcke palettieren auf engstem Raum

(openPR) de Man automatisiert Sackhandling für die Webermühle

Eine vollautomatisierte Anlage zum Abfüllen und Palettieren von Mehlsäcken auf engstem Raum: Dieser Herausforderung stellte sich die de Man Industrie-Automation GmbH bei dem jetzt fertig gestellten Projekt für die Webermühle GmbH. Besonderheit: Der Raum misst an der niedrigsten Stelle (Deckenbalken) gerade mal 2 Meter, der gesamte Abfüll- und Palettierprozess muss auf einer Fläche von ca. 6,50 Meter Länge und 3,50 Meter Breite erfolgen!

Die Webermühle GmbH in Braunsdorf, gegründet 1881, produziert unterschiedlichste Roggen- und Weizenmehlprodukte in höchster Qualität. Spezialität der Mühle ist das selber hergestellte Erzgebirgsche Mühlenbrot. Im Zuge der ständigen Modernisierung der Produktionsanlagen plante das Unternehmen eine bestehende Sack-Abfüllmaschine um Automatisierungstechnik zu erweitern und beauftragte die de Man Industrie-Automation GmbH. Dabei sollte sowohl das Aufstecken der leeren Säcke auf den Abfüllstutzen als auch das Palettieren der gefüllten Säcke automatisiert werden. Vorgabe: 2.000 bis 2.500 abgefüllte und palettierte Säcke pro Schicht.

Roboter „tiefer gelegt“
Die Lösung von de Man: Aufgrund der extrem engen Platzverhältnisse (der ganze Raum misst insgesamt nur 10 Meter x 3,80 Meter) entschied sich de Man dafür, das Aufsetzen der Säcke auf den Füllstutzen von einem separaten Handling ausführen zu lassen und zum Palettieren der befüllten Säcke einen Roboter vom Typ ZD130S der Firma Kawasaki einzusetzen. Zudem wurde für den Palettierroboter eine Vertiefung von 60cm gegraben. Der Kettenförderer, der die Paletten transportiert, wurde so konstruiert, dass er nahezu erbenerdig verläuft. Nur so war es möglich, den Kawasaki Roboter bei einer Deckenhöhe von nur 2 Meter (aufgrund von Deckenbalken) an der tiefsten Stelle uneingeschränkt agieren und Paletten mit insgesamt 1,60 Meter Höhe packen zu lassen. Dazu trägt auch ein extra konstruierter Greifer bei, der dank einer Verlängerung im Winkel von 90 Grad nach oben sowie um 90 Grad zur Seite nahezu neben dem Roboterkopf saugen kann. Um dem Roboter mehr Bewegungsfreiheit zu geben, wurde der Raum zudem am Palettierplatz in der Breite mittels einer Ausbuchtung auf 4,50 Meter vergrößert. Der große Vorteil des Kawasaki Roboters gerade für diese Applikation liegt in seinem geringen Platzbedarf. Trotz einer Reichweite von beachtlichen 3255mm besitzt der ZD130S eine verhältnismäßig kleine Standfläche und geringe Störkonturen. Arbeiten auf engstem Raum ist somit kein Problem.

Maximal 10 Lagen pro Palette
Die leeren Säcke befinden sich in einem Magazin, das manuell befüllt wird. Das Aufsteck-Handling saugt den leeren Sack an, zieht ihn mittels eines Vakuums auf und stülpt ihn auf den Abfüllstutzen. Hier wird er mit Hilfe eines bereits vorhandenen Stempels festgeklemmt. Zusätzliche Sensorik am Stutzen prüft, ob der Sack weit genug auf den Stutzen geschoben wurde. Ist dieses der Fall, gibt die Anlage dem Abfüller ein Signal und der Abfüllvorgang beginnt. Der gefüllte Sack wird anschließend vom Stutzen geschoben, verschließt dabei automatisch und fällt auf ein bereits vorhandenes Bügelband, das sich unter dem Stutzen befindet. Das Band transportiert ihn unter einer Walze hindurch, die ihn „bügelt“, so dass sich das Mehl gleichmäßiger verteilt. Anschließend wird er auf die Abnahmeposition befördert. Der Roboter saugt nun die vollen, 25kg schweren Säcke mit dem extra konstruierten, abgewinkelten Greifer an und palettiert sie auf EURO-Paletten. Dabei liegen immer zwei Säcke nebeneinander und einer quer davor, die nächste Lage wird gespiegelt palettiert. Insgesamt werden maximal 10 Lagen pro Palette übereinander gestapelt. Da die einzelnen Mehltypen (z.B. Vollkornmehl, Weizenmehl etc.) eine verschiedene Dichte haben, sind die gefüllten Säcke unterschiedlich dick. Um sie dennoch exakt anfahren zu können, ist der Greifer mit einem Sensor ausgestattet und federnd gelagert. Setzt der Greifer auf dem Sack auf, so wird das vom Sensor erkannt und die Position vom Roboter auf Plausibilität überprüft. Ist die so ermittelte Höhe plausibel, wird der Sack palettiert. Das Ablegen funktioniert analog zum Aufnehmen. Die ermittelte Position dient als Basishöhe für die nächste Lage, um Toleranzen frühzeitig auszugleichen.

Nahtloser Palettiervorgang
Nachdem eine Palette vom Roboter fertig gepackt wurde, wird sie mittels des nahezu ebenerdig verlaufenden Kettenförderers wegtransportiert und gleichzeitig eine Leerpalette zum Palettierplatz befördert, so dass der Palettiervorgang ohne Unterbrechung fortlaufen kann. Die Entnahme der vollen Paletten von der Abnahmeposition sowie das Einlegen der Leerpaletten am anderen Ende der Förderstrecke erfolgt jeweils manuell durch einen Mitarbeiter. Lichtgitter sorgen hier für die größtmögliche Sicherheit.