(openPR) 100.000 Brötchen pro Stunde sind normalerweise kein Fall für eine flexible Automation. Warum eigentlich nicht? Den Kunden überzeugte die von ASA Automatisierungs- und Fördersysteme vorgeschlagene Lösung. Statt aufwändiger Mechanik übernehmen Roboter die Handhabung zwischen Backen und Verpacken der Hotdog-Brötchen.
Einen Auftrag für eine Anlage zum Verpacken von Hotdog-Brötchen hatte ASA-Geschäftsführer Mario Krämer im Haus. Traditionell hätte seine Konstruktionsabteilung eine Anlage mit Kipp- und Rückzugsbändern entwickelt. Aber dann fiel der Satz, der viel Konstruktionsaufwand sparen sollte: „Es muss doch auch einfacher gehen.“ Und es geht einfacher, wie die fertige Anlage zeigt. Immerhin sind die Brötchen schon vorgebacken, wenn sie in den Arbeitsbereich der ASA-Anlage kommen.
100.000 dieser Brötchen pro Stunde werden dann auf vier mehr oder weniger identische Anlagen verteilt. Für den Kunden passte es gut ins Bild, dass ASA Referenzanlagen in der Schokoladenindustrie nennen und im Vorfeld eine zugeschnittene Simulation zeigen konnte. Nur: Schokoladetafeln sind flach, haben immer die gleiche Form und fallen beim Transport nicht um. Nicht so die Hotdog-Brötchen: Weil sie rund und leicht sind, drehen oder überschlagen sie sich leicht. Jedenfalls liegen sie nie eindeutig definiert auf dem Förderband, wie es der Roboter gerne hätte. Übernommen werden die Brötchen von großen Backblechen. Darauf werden in fünf Reihen je 16 Brötchen gebacken. Konventionell hätte man sie vom Backblech geschoben, mit mechanischen Vorrichtungen geordnet und dann zur Verpackungsmaschine hin vereinzelt. Aber: Solche, meist formatabhängige Vorrichtungen sind nicht ganz einfach einzustellen und erfordern sehr viel Fingerspitzengefühl bei einer eventuellen Formatumstellung.
Die Entscheidung für einen Roboter war daher schnell getroffen. Krämer: „Die Mimik durch einen Roboter zu ersetzen, ist unserer Ansicht nach der beste, sicherste und sauberste Weg, die Aufgabe zu lösen.“ Vor der Roboterstation werden die Brötchen heute an einer Art „Ausrichtschwert“ griffgerecht aufgereiht. Dann nimmt der Roboter die Reihe Brötchen und setzt sie auf den Förderbändern zur Flowpack-Maschine ab. Dabei werden die Brötchen so positioniert, dass sie über Scharnierbandbänder direkt der Einzelverpackung zugeführt werden. In der gewählten Kombination Roboter mit Fördertechnik ist das Konzept der Anlage bei ähnlichen Stückzahlen und vergleichbaren Eigenschaften durchaus auf andere Produkte übertragbar. Einzig der Greifer ist produktspezifisch.
Nicht nur auf der Entwurfs- und Entwicklungsseite hält Krämer die Kompetenz im eigenen Haus. Bewusst setzt ASA auf eine hohe Fertigungstiefe. Zum einen sind dann die Wege bei Änderungen kurz, zum anderen stimmt dann in der Gesamtanlage die Qualität. Krämer: „Man kann sagen, dass die ganze Anlage nahezu ohne Zukaufteile von uns gebaut wurde.“ Roboter, Steuerungsbausteine oder Förderantriebe zählen dabei zur „Konfektionsware“, die mit der Erfahrung aus vielen Anlagen beschafft wird. Dazu gehört auch das hauseigene Scharnierbandkettensystem der Baureihe Carryline, das sich in vielen Anlagen bewährt hat. Aus all diesen Erfahrungen heraus macht ASA auch den Steuerungsbau samt Programmierung und Visualisierung selbst. Schaltschränke stammen ebenfalls aus der eigenen Fertigung. Eine zentrale SPS steuert die Anlage. Die Robotersteuerung arbeitet untergeordnet. Bei der Auswahl des Fanuc-Roboters M-20iA waren Reichweite und Geschwindigkeit bestimmende Kriterien. In der Variante mit langem Arm hat der Roboter eine Reichweite von 2010 mm. Zunächst sollte eine klassische ASA-Pick&Place-Zelle mit hängendem Roboter gebaut werden.
Krämer: „Bei unseren Zellen mit LR Mate- oder Deltarobotern wie dem M-3iA/6S sind die Roboter normalerweise hängend angeordnet.“ Bei der Hotdog-Anlage habe sich im Engineering jedoch ergeben, dass man die Reichweite vergrößern kann, indem der Roboter auf einen Sockel montiert wird. Krämer: „Zudem nutzen wir so die Geschwindigkeit besser aus.“ Solche Limits werden im Engineering von ASA immer wieder durch Einsatz der Simulationstechnik ausgelotet. „Bei Anlagen wie dieser gehen wir zwar meist ans Limit, aber nicht darüber hinaus“, verweist Krämer auf einen unter Life Cycle Aspekten wichtigen Punkt. „Schließlich sollen die Anlagen auch dauerhaft zuverlässig arbeiten.“ Da die vier Hotdog-Anlagen nach Afrika gehen, zählt die Zuverlässigkeit doppelt. Das gilt auch für die Sensorik. Positionen werden über einfache Sensoren abgefragt. Auf Kamera und Linetracking wurde verzichtet. Funktionen des Roboters lassen sich per Fernwartung überwachen. „Sollte es tatsächlich ein Problem vor Ort geben, gehen wir über einen VPNTunnel auf den Roboter und schauen uns das Problem an.“
