4 minRobotikVeröffentlicht am 11. April 2024

Alles Paletti: Automatisiertes Verpacken und Palettieren

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Intro

ABB Striebel & John, ein führender Hersteller für Energie-Verteilersysteme, ist mit über 70 verschiedenen Schaltschränken ein sehr gutes Beispiel für Variantenvielfalt. So reichen die Maße der Schaltschränke von 50 x 30 bis 140 x 130 Zentimeter und wiegen bis zu 80 Kilogramm, was manuelles Handling besonders anspruchsvoll macht. Die Verpackung der Schaltschränke ist aufgrund ihrer Größe, ihres Gewichts und ihrer empfindlichen Pulverbeschichtung eine Herausforderung. 

ABB Striebel & John hatte zum Ziel, den Verpackungsprozess ihrer gesamten Schaltschrankpalette zu automatisieren, um Geschwindigkeit, Präzision und Flexibilität zu maximieren. Und die Mitarbeitenden zu entlasten. Die Automatisierung sollte auf begrenztem Raum und mit einem vollautomatischen Wechsel zwischen den verschiedenen Schaltschrankvarianten erfolgen. Eine schwierige Aufgabe, die Fachwissen erfordert, da Automatisierer häufig zurückhaltend bei der Verarbeitung großer oder stark variierender Produkte sind. 

Heute sorgen sechs ABB-Roboter des Typs IRB 6700 und zwei des Typs IRB 1200 für eine reibungslose, vollautomatische Verpackung, Palettierung und Etikettierung der Schaltschränke. Highlight der Anlage ist die parameterbasierte Software. Denn früher erfolgte die Roboterprogrammierung Punkt-zu-Punkt, das bedeutet, für jeden einzelnen Artikel musste die Bahn des Roboters manuell programmiert werden. Wenn das Portfolio wuchs, mussten Software-Experten eigens anreisen, um neue Artikel in das Roboterprogramm aufzunehmen. Wie es dazu kam, zeigt unser Praxisbericht.  

Lieber Schauen als Lesen? Hier die Videoversion der Story.

Die Ausgangslage

Die Aufgabe war alles andere als trivial: So stand im Pflichtenheft, 50 verschiedene Schaltschranktypen mit teilweise hohem Gewicht und sperrigen Maßen maschinell zu verpacken und zu palettieren. Doch nicht nur wegen ihrer sperrigen Form und der hohen Varianz sind die Schaltschränke knifflig in der Verpackung. Ihre Pulverbeschichtung ist anfällig für Kratzer und erfordert Fingerspitzengefühl beim Handling. Es gilt, die Schaltschränke mit möglichst wenigen „Handgriffen“ in die Kartonage zu bekommen. Erschwerend kommt hinzu, dass die Abmessungen der Schaltschränke oft von den Standardgrößen der Kartonagen abweichen. Zudem verzeiht die Automatisierung weniger Qualitätsschwankungen bei der Kartonage als der manuelle Verpackungsprozess. 

Geht nicht, gibt’s nicht: Bei Transnova Ruf sind Sonderlösungen Standard

Transnova Ruf, ein Experte für kundenspezifische Verpackungs- und Palettieranlagen, nahm die Herausforderung an. Getreu dem Motto „Sonderlösungen sind bei uns Standard“ stehen knifflige Automatisierungsaufgaben beim Ansbacher Unternehmen seit 30 Jahren auf der Tagesordnung. Transnova Ruf hat bei ABB Striebel & John eine zeitsparende, intelligente Lösung gefunden: Anhand von Formeln errechnet die Anlage bei Striebel & John schnell und ohne manuellen Zusatzaufwand die optimale Laufbahn für jeden Roboter.  

Dank der parameterbasierten Software wird die optimale Laufbahn für jeden ABB-Roboter errechnet, statt diese manuell programmieren zu müssen. Dies spart Zeit und Programmieraufwand und ermöglicht dem Anwender ein hohes Maß an Unabhängigkeit. 

Mit der Zuführung eines Schaltschranks in die Anlage übergibt die Gesamtanlagensteuerung auch eine Artikelnummer an die ABB-Roboter. Die darin enthaltenen Artikeldaten liefern den Robotern alle benötigten Informationen für die Parametrierung. Der Anlagenbediener muss lediglich die Maße des Packstücks – Länge, Breite, Höhe – sowie die Formationsstruktur eingeben, und der Roboter berechnet auf dieser Basis eigenständig das Packschema. Dies spart nicht nur Zeit und Programmieraufwand, sondern eröffnet den Anwendern ein hohes Maß an Unabhängigkeit. 

Doppelt hält besser – und ist schneller: Vollautomatisch von der Kartonage bis zur Palette

Da die Anlage gedoppelt ist, lässt sich in der gleichen Zeit die doppelte Stückzahl realisieren – oder es können synchron zwei verschiedene Arten von Schaltschränken verarbeitet werden. Die Paletten mit Kartonzuschnitten werden an zwei Plätzen eingeführt. Ein Roboter (IRB 6700) greift den obersten Kartonzuschnitt und platziert ihn zur Zentrierung, die rein durch Schwerkraft erfolgt. Nach dem Aufbringen von Heißleim positioniert der Roboter den Zuschnitt genau in der Faltstation. 

Währenddessen werden Schaltschränke auf einem Förderer transportiert und zentriert. Der zweite IRB 6700 platziert den Schaltschrank auf dem Kartonzuschnitt, und der Karton wird gefaltet und verpresst, um die Verpackungsbasis zu bilden. Ein weiterer Kartonzuschnitt wird als Deckel um den Schaltschrank gefaltet. 

Der vorverpackte Schaltschrank wird zur Umbänderungsanlage transportiert, wo ein kleiner IRB 1200 Roboter Etiketten anbringt. Der Palettierroboter platziert den verpackten Schaltschrank auf einer Palette, die dann zur Etikettieranlage transportiert, umreift und etikettiert wird. Anschließend wird die vollständige Palette zur Ausgangsstelle gebracht und dort komplett umreift und etikettiert. Der Verteilwagen holt dann die nächste Ladung Leerpaletten ab. 

„Bis zu 50 verschiedene Schaltschranktypen lassen sich mit der neuen Verpackungs- und Palettieranlage vollautomatisch handeln. Sie ermöglicht uns die Steigerung der Produktivität um 25 Prozent und bietet eine hohe Flexibilität und konsistente Qualität. Das Thema Automatisierung wird sicherlich auch in Zukunft eine Rolle in unserer Produktion spielen."

Markus Weber, Abteilungsleiter Industrial Engineering bei ABB Striebel & John GmbH