Effizient palettieren mit einer dreifach packenden Lösung

In vielen Bereichen der Warehouse-Logistik, angefangen beim innerbetrieblichen Materialfluss bis hin zur Distribution, stehen oft rund um die Uhr Palettier- und Depalettiervorgänge von Halbfabrikaten, Fertigprodukten und Packungen auf der Tagesordnung. Trotz weitreichender diesbezüglicher Entwicklungen werden einer durchgängigen Automatisierung aufgrund der Form oder Konsistenz verschiedener Produkte, Gebinde und Verpackungseinheiten immer wieder Grenzen aufgezeigt. Mit der gemeinschaftlichen Entwicklung des Layermasters, einer modularen Palettierzelle, konnten die Unternehmen FPT Robotik und Schmalz diese Grenzen deutlich erweitern.

Der Layermaster besteht im Wesentlichen aus einem Industrie- oder alternativ einem Portalroboter und einem multifunktionalen Vakuum-Greifersystem. Hinzu kommen die Materialflussperipherie, also die Fördertechnik für die Produktzu- und -abführung, sowie die entsprechende Steuerungstechnik und -software. Konzipiert wurde die Palettierzelle vor allem für das automatische Handling sortenreiner Produktlagen.

Der Layermaster palettiert oder depalettiert je nach Anwendung über 300 Lagen pro Stunde und ist für ein Lagengewicht von mehr als 300 kg ausgelegt. Palettiert und depalettiert wird auf Standard- oder Sonderpaletten, wobei das Produkt- und Gebindespektrum nahezu unbeschränkte Variationen aufweisen darf. Allerdings muss die jeweilige Lage sortenrein sein.

Intelligentes Zusammenspiel bewährter Greifsysteme

Das zentrale Element der Anlage ist das Greifersystem. Es ist gewissermaßen die Schnittstelle zwischen dem Roboter als Handlingsystem und dem zu greifenden Produkt oder der Produktlage. Nach eingehender Analyse der Aufgabenstellung und des gedachten Verwendungszwecks fiel die Entscheidung für die Entwicklung und den Bau eines Vakuum-Greifersystems. In Anbetracht der angestrebten Taktzahlen und der erforderlichen Haltesicherheit bei teilweise hochdynamischen Bewegungen, aber auch der Produktvielfalt, die gehandhabt werden sollte, fielen in der Konstruktionsphase sukzessive die mechanischen, mechanisch-pneumatischen oder auch die elektromechanischen Greifersysteme aus der engeren Wahl möglicher Alternativen.

Auch in puncto Multifunktionalität konnten die gerade genannten mit einem Vakuum-System nicht konkurrieren. Schmalz entwickelte daher ein Vakuum-Greifsystem, mit dem sowohl Produktlagen, Zwischenlagen als auch Leerpaletten universell und ohne Greiferwechsel gehandhabt werden können. Dies wurde realisiert durch eine Kombination aus drei Greifprinzipien. Somit verfügt der Spezialgreifer SPZ-M-C über eine große Vakuum-Saugfläche, bestehend aus vielen Einzel-Sauggreifern, einer zusätzlichen globalen Vakuum-Saugkammer sowie einer zusätzlichen mechanischen Greifunterstützung.

Durch das intelligente Zusammenspiel dieser bewährten Greifsysteme wurde ein produktschonendes und dabei auch noch sehr schnelles Handhaben von Produkten und ganzen Produktlagen erzielt, wie es bisher nur manuell und sehr viel umständlicher möglich war. Hervorzuheben sind dabei beispielsweise Lagenmuster mit Lücken, sogenannten Kaminen, Produkte mit abnehmbaren Deckeln, Trays mit Stapellaschen oder inhomogene Produkte wie labile Kunststoff-Flaschen und Weichbehälter.

Palettierzelle aus erprobten Teilsystemen und Komponenten aufgebaut

Bei der Entwicklung des Layermasters wurde ein besonderes Augenmerk auf maximale Leistungsfähigkeit und Verfügbarkeit gelegt. Daher werden zur Konstruktion der Palettierzelle ausschließlich erprobte Teilsysteme und Komponenten eingesetzt, die den hohen Anforderungen in Logistik und Industrie genügen. Dazu gehören standardmäßige Industrie- und Linearroboter ebenso wie robuste Materialflusseinrichtungen.

Für Einsätze im personalarmen Mehrschichtbetrieb geeignet

Durch seine sehr flexible Einsetzbarkeit und die große Bandbreite der handhabbaren Produkte können mit dem Handlingsystem die unterschiedlichsten Palettier-, Depalet-tier-, Sortier- und Kommissioniervorgänge automatisiert werden. Dadurch verringern sich die Umschlag- und Durchlaufzeiten in Lager oder Distributionszentrum zum Teil erheblich. Durch seine Robustheit, Kraft und Ausdauer eignet sich der Layermaster nicht zuletzt auch für den Einsatz im personalarmen Mehrschichtbetrieb oder – mit optional möglichen Anpassungen – im Tiefkühlbereich.

Dipl.-Ing. Elmar Klamser leitet den Bereich Geschäftsentwicklung Vakuum-Greifsysteme bei der J. Schmalz GmbH in 72293 Glatten.