Pick&Place ist eine der wichtigsten Verpackungsfunktionen, vor allem im Lebensmittel- und Süßwarenbereich. Aber auch andere Branchen wie die Kosmetikindustrie nutzen solche Anwendungen, wenn hocheffizient und gleichzeitig flexibel verpackt werden muss. So können Hersteller eine profitable Verpackungsleistung erzielen und gleichzeitig die gestiegenen Anforderungen an vielfältige Produktsortimente wie Mixpacks oder 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 Maschinen mit Robotertechnik, die den Herstellern in allen diesen Punkten Zukunftssicherheit bietet. Denn erst dann lassen sich Maschinenleistungen skalieren, Formate beliebig erweitern, alternative Verpackungsmaterialien ersetzen und die Qualität auf sehr hohem Level halten.
Jahrzehntelange Erfahrung in Robotertechnologie
Als Verpackungsmaschinenhersteller, der seit den 1980er-Jahren seine Roboter selbst baut, kennt Schubert die Branchenanforderungen und entwickelt darauf abgestimmt seine Roboter. Vielseitige Typen und Modelle verarbeiten selbst hochempfindliche Produkte. Individuell konstruierte und schnell wechselbare Werkzeuge passen sich – auch durch die Errungenschaften des 3D-Drucks – jeder Produktform an. Die Pick&Place-Anlagen können zudem unkompliziert zwischen Kunststoff- und Karton-Trays wechseln. Auch eine Vielzahl von Formaten mit und ohne Tray ist in den Pickerlinien des Anbieters realisierbar. In jeder Anlage überwacht zudem selbst entwickelte Bildverarbeitung die Produktqualität, bei Bedarf auch in 3D. Wer darüber hinaus in Schlauchbeutel verpacken will, findet im Flowpacker eine Schlauchbeutelmaschine mit integrierter Pick&Place-Zuführung. Über 700 Pickerlinien mit tausenden Robotern und zigtausenden Werkzeugen wurden in den letzten Jahrzehnten gebaut. 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 soll den Kunden ein sicheres, schonendes und gleichzeitig hocheffizientes Produkt-Handling garantieren.
Hohe Leistung auf engem Raum
Zusätzlich zu seinen vierachsigen F4-Scara-Robotern, hat der Maschinenbauer mit der T-Reihe einen weiteren Lösungstyp für Pick&Place-Maschinen entwickelt. Die Konstruktion der neuen T4-Roboter und ihrer verwandten T5-Roboter basiert auf einer Deltakinematik, unterscheidet sich aber von den sonst auf dem Markt erhältlichen Robotern. Ihr begrenzter rechteckiger Arbeitsbereich prädestiniert sie für hohe Leistung auf engem Raum: In einer Teilmaschine können bis zu sechs der neuen vier- oder fünfachsigen Deltaroboter gleichzeitig arbeiten. Das bedeutet mehr Leistung auf kürzerer Strecke, mehr Flexibilität im Maschinenlayout und letztendlich kompaktere Pick&Place-Maschinen. Gerade bei schwierigen Platzverhältnissen in der Produktionshalle kann die kompakte Bauweise ein entscheidender Vorteil sein. Der T5-Roboter verfügt über eine fünfte Achse, mit der sich Produkte schwenken und kippen lassen – z.B. 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 komplexen Prozessen gewährleistet. Wie die F4-Scara-Roboter arbeiten die neuen T-Roboter meist im Team und sind beliebig skalierbar. Mit den verschiedenen Robotertypen F4 und T4/T5 will Schubert seinen Kunden die bestmögliche 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 Maschinen, die nur auf einer Seite einen Tray- oder Schachteltransporteur benötigen. Alle Pick&Place-Roboter sind mit schnell wechselbaren Werkzeugen ausgestattet, die teilweise im 3D-Druck gefertigt werden. Über die Part-Streaming-Plattform Partbox können Kunden diese Formatteile als virtuelles Lager vorhalten und bei Bedarf mit einem handelsüblichen 3D-Drucker über einen zertifizierten Druckjob selbst nachdrucken.
Deltaroboter in der Praxis
Die T-Reihe ist unter anderem bereits bei einem international agierenden Konditor und Süßwarenhersteller im Einsatz. Dort verpackt eine Lightline-Pickerline mit T4-Robotern verschiedene Sorten Feingebäck in Trays. Um die Pick&Place-Maschine aus der vorkonfigurierten Baureihe auf dem begrenzten Platz unterbringen zu können, werden ein 1.600mm breites Produktband und integrierten acht T4-Roboter in der Anlage verwendet. Die hohe Leistungsdichte der Roboter spart in diesem Fall 1m Platz auf die Gesamtlänge der Anlage und bringt die gewünschte Leistung trotz beengter Platzverhältnisse. 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 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 rund 0,5mm. Selbst Gebäck mit einer perfekten Oberfläche wird auf das Kriterium der vorgegebenen Höhe geprüft. Damit lässt sich etwa 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 Pickerlinie jederzeit möglich.