Robotergestützte Verpackungslinie steigert Produktivität um 30 Prozent

Flinkes Delta-Roboter-Trio verpackt Paprika-Ampeln

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In einer intelligenten Paprika-Verpackungslinie von Easypack arbeiten Deltaroboter, Bildverarbeitung und Steuerungen von Omron Hand in Hand: Das spart Zeit und sorgt für korrekte Verpackungsgewichte.

Die niederländische Combilo versorgt Verbraucher tagtäglich mit frischem Obst und Gemüse. Einige Produkte werden unverpackt geliefert, ein großer Anteil – insbesondere Tomaten, Paprika und Gurken – jedoch vor der Auslieferung an den Einzelhandel zuerst verpackt. Gerade die Verpackung von Paprikaampeln, die eine rote, gelbe und grüne Paprika enthalten, ist ein besonders arbeitsintensiver Vorgang. Unter Verwendung eines Bildverarbeitungssystems und Deltarobotern von Omron hat der Roboter- und Verpackungsspezialist Easypack das Aufnehmen und Positionieren der Paprikas automatisiert.

„Eine herkömmliche Verpackungslinie wird von sieben Mitarbeitern bedient“, erläutert Combilo-Produktionsleiter Marcel Villerius. Eine Person befüllt die Körbe mit Paprikas in der jeweiligen Farbe. Drei Mitarbeiter platzieren die Paprikas von Hand in der richtigen Anordnung und Farbreihenfolge auf dem Förderband. Anschließend durchlaufen die Paprikas in Dreiergruppen eine von einem Mitarbeiter kontrollierte Schlauchbeutelmaschine.

Nachdem die Paprikas verpackt wurden, wird auf einer Kontrollwaage das Gewicht der Verpackungen geprüft. Ist das Gewicht zu gering, wird die Verpackung ausgesondert. Zwei Mitarbeiter stehen am Ende der Linie, um die Paprikaampeln in Kartons zu legen.

Um das Verpacken der Paprika-Dreierpacks effizienter zu gestalten, entschied sich Combilo für die Anschaffung einer robotergestützten Verpackungslinie „Die automatisierte Linie führt dieselben Schritte aus wie eine herkömmliche Linie“, sagt Easypack-Geschäftsführer Jeroen Bugter. Drei Roboter übernehmen jedoch die Rolle der Mitarbeiter, die die Früchte auf dem Förderband platziert haben: Sie nehmen die Paprikas auf und legen sie in der richtigen Anordnung auf dem Förderband ab. Anschließend durchlaufen sie die Schlauchbeutelmaschine.

Ein großer Vorteil ist das intelligente Roboter-Steuerungssystem. „Werden die Früchte von Hand aufgenommen, erhalten wir Verpackungen, die zu schwer sind und zu viel Ware enthalten oder zu leicht sind und aussortiert werden müssen“, erklärt Villerius. Die Roboter erreichen das Zielgewicht von 500 Gramm pro Verpackung präziser. Denn die Paprikas werden in Gewichtsklassen von 140 bis 160, 160 bis 180 und 180 bis 220 Gramm an die Linie geliefert. Zudem sind Wägezellen in die Förderbänder integriert, die das Gewicht der Paprika bestimmen. Stehen den ersten beiden Robotern zwei Förderbänder mit Paprikas zur Auswahl, sind es für die letzte Farbe vier Förderbänder. „Der Roboter verfügt somit über eine größere Auswahl, um das Gesamtgewicht der drei Paprikas so nahe wie möglich auf 500 Gramm zu bringen.“

Visionsystem übermittelt Position und Anordnung der Paprikas

Zudem übermittelt ein mit drei Kameras ausgestattetes Bildverarbeitungssystem Position und Anordnung der Paprikas sowie die Form der Stiele an das Steuerungssystem. Somit kann dieses genau berechnen, wie die Paprika aufgenommen und gedreht werden muss, damit sie in der richtigen Position auf das Förderband abgelegt wird. Da die Stiele sehr hart sind, müssen sie nach innen zeigend positioniert werden, um eine Beschädigung der Verpackungen zu vermeiden.

Nahezu das gesamte Steuerungssystem der Roboteranwendung – mit Ausnahme der Wägezellen und des Gewichtsumformers – wurde von Omron geliefert. Bugter: „Wir haben drei Delta-3-Roboter R6Y eingesetzt. Dabei handelt es sich um wasserdichte Ausführungen, die gründlich gereinigt werden können.“ Zudem lieferte Omron das Bildverarbeitungssystem FH-5010 mit drei Kameras sowie die Steuerungen für die Förderbänder. Die Robotersteuerung NJ501 verarbeitet die Informationen über das Gewicht, die Position und die Bandgeschwindigkeit und steuert damit die drei Deltaroboter.

Ein Inkrementalgeber an der Schlauchbeutelmaschine gewährleistet, dass die Roboter mit derselben Geschwindigkeit wie die Verpackungsmaschine laufen. Alle Komponenten und Steuerungen tauschen über ein Ethercat-Netzwerk miteinander Daten aus.

Der Easypack-Partner Rons Electronics Supplies, der für die Elektronik und Steuerung zuständig ist, nutzte die Sysmac-Plattform, um die Installation zu konfigurieren. Laut Geschäftsführer Ron Schinkel kann damit die Steuerung der Maschine effizient und flexibel programmiert werden. Die Bedienung der Roboter und der Verpackungslinie erfolgt über einen Touchscreen. Hier kann der Bediener Parameter wie Gewicht, Position und Bandgeschwindigkeit, mithilfe einfacher Piktogramme konfigurieren und steuern.

Combile ist mit der robotergestützten Linie zufrieden. Die Roboter sparen Personal, und die Produktivität der robotergestützten Linie ist pro Vollzeitäquivalent um 30 % höher als bei einer herkömmlichen Linie. „Aussortierte Verpackungen müssen manuell entpackt und die Paprikas wieder zum Anfangspunkt der Verpackungslinie zurücktransportiert werden. Dies ist ein zeitaufwendiger Vorgang, und die zusätzliche Handhabung der Paprikas ist für deren Qualität abträglich“, erläutert Villerius. „Die Wägezellen und der Gewichtsumformer steuern die Roboter so, dass die überwiegende Anzahl der Verpackungen nun das gewünschte Gewicht aufweist. Das spart Zeit, reduziert die Anzahl der aussortierten Produkte und verbraucht weniger Verpackungsmaterial.“

Omron Electronics GmbH

www.industrial.omron.de


+ Steckbrief + Steckbrief + Steckbrief +

  • Beim niederländischen Obst- und Gemüse-Händler Combilo arbeiten in einer intelligenten Paprika-Verpackungslinie von Easypack Deltaroboter, Bildverarbeitung und Steuerungen von Omron Hand in Hand. In der Anlage werden Paprikaampeln (rot, gelb, grün) zusammengestellt.
  • Dank der integrierten Wägetechnik, mehrbahniger Zuführung und intelligenter Robotersteuerung erreichen die Delta-Roboter das Zielgewicht von 500 Gramm pro Verpackung präziser als die Mitarbeiter.
  • Die Produktivität der robotergestützten Linie ist daher pro Vollzeitäquivalent um 30 % höher als bei einer herkömmlichen Linie, da weniger Verpackungen aussortiert und die Paprikas manuell sowie zurückgeführt entpackt werden müssen.
  • Ein mit drei Kameras ausgestattetes Bildverarbeitungssystem übermittelt Position und Anordnung der Paprikas sowie die Form der Stiele an das Steuerungssystem. Da die Stiele sehr hart sind, müssen sie nach innen zeigend positioniert werden, um eine Beschädigung der Verpackungen zu vermeiden.
  • Nahezu das gesamte Steuerungssystem der Roboteranwendung – mit Ausnahme der Wägezellen und des Gewichtsumformers – wurde von Omron geliefert. Mit der Sysmac-Plattform konnte die Anlage effizient und flexibel programmiert werden.

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