Neben dem bekannten blau-gelben Magnesium Verla produzieren die rund 270 Mitarbeiter des mittelständischen Arznei- und Nahrungsergänzungsmittel-Herstellers Verla-Pharm Arzneimittel GmbH & Co. KG in Tutzing vielfältige Mineralstoff- und Vitaminpräparate. Aufgrund des Firmenwachstums sollte die bisher manuelle Karton-Palettierung am Ende der Produktionslinie durch eine automatisierte Lösung ersetzt werden. Diese sollte zum einen möglichst einfach zu bedienen sein und zum anderen nur wenig Aufstellfläche benötigen.
Auf der Suche nach einer geeigneten Lösung stand zunächst ein Palettierer mit zwei Linearachsen im Fokus. „Als zentrale Herausforderung erwiesen sich aber die engen Platzverhältnisse vor Ort“, erinnert sich Hubert Asam, Geschäftsführer des beauftragten Pack- und Palettier-Spezialisten AHM Sondermaschinenbau.
Cobot spart Platz
Deshalb brachte Asam eine weitere Option ins Spiel: eine Lösung mit einem Cobot – einem Roboter für die sichere Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK), der den direkten Kontakt zwischen Roboter und Bediener erlaubt. Damit ist weder ein Sicherheitsbereich noch eine Schutzzaun-Einhausung notwendig.
Weiterer Vorteil: Die kleine Palettierroboter-Anlage ist sehr flexibel einsetzbar, denn sie kann durch die Leichtbauweise des Cobots bei Bedarf problemlos an andere Stellen im Werk versetzt werden. Und nicht zuletzt präsentiert sie sich nach Einschätzung von AHM-Geschäftsführer Hubert Asam als „smarte, schicke Lösung, die gut in diese hochwertige Produktionsumgebung passt“.
Yaskawa erweitert Cobot-Portfolio und startet Partner-Marktplatz
Palettieren mit dem HC20
Die Anlage ist sehr einfach aufgebaut: Die Palettierroboter-Zelle besteht lediglich aus dem Roboter (montiert auf einem Sockel) mit passendem Greifer, Steuerung und Bediengerät. Die zu palettierenden Kartons kommen auf dem vorhandenen Zuführband angefahren und aktivieren den Roboter über eine Lichtschranke. Dieser setzt den Karton dann auf eine Palette um.
Die technische Besonderheit der Zelle ist der Palettierroboter aus der Cobot-Serie Motoman HC („Human Collaborative“) von Yaskawa. Obwohl es sich um einen vollwertigen Industrieroboter handelt, kann er auch in sicher reduzierter Geschwindigkeit arbeiten. Bei eventuellen, auf jeden Fall ungefährlichen Kollisionen hält der Manipulator sofort an, sodass sich Personen unmittelbar in seinem Arbeitsraum befinden dürfen. Bei Verla-Pharm läuft der Palettierroboter ausschließlich im abgesicherten, langsamen Modus.
Der Motoman HC20 überzeugt nicht nur durch seine staub- und wasserdichte IP67-Schutzklasse, leicht zu reinigende Oberflächen und die Nutzung von lebensmittelgeeignetem Schmierfett (FGG), sondern bietet auch eine hohe Traglast von 20 kg in Verbindung mit einer Reichweite von 1900 mm. „Er passt damit ideal für diese Anwendung“, stellt Hubert Asam fest. Denn allein der Greifer wiegt etwa 3 kg, und zusammen mit den zu palettierenden Kartons kommen leicht schon einmal 15 kg zusammen.
Kollaborativer Greifer
Dabei kommt ein MRK-Greifer von Schmalz zum Einsatz. Dieser ist – wie viele kompatible Zubehörprodukte aus dem Ökosystem – ideal auf den Manipulator abgestimmt. Solche praktischen Plug & Play-Komponenten erleichtern Systempartnern die schnelle Umsetzung von Roboterinstallationen – auch für das kollaborative Palettieren.
Bild: Yaskawa
Die Motoman HC-Serie zeichnet sich durch eine nutzerfreundliche Bedienung aus: Neben dem Einsatz eines übersichtlichen Handbediengeräts ist es auch möglich, den Roboterarm direkt mit der Hand zu führen und zu programmieren (Direct Teach, DT). Noch einfacher macht es der Sondermaschinenbauer AHM seinem Kunden Verla-Pharm: Die Abläufe für drei Kartonformen sind bereits vorprogrammiert.
MRK hat Zukunftspotenzial
Die geforderte Sicherheit im direkten Kontakt mit dem Bediener gewährleistet der Motoman-Cobot durch sechs integrierte Momentensensoren, die den Roboter im Fall einer Kollision mit Personen in seinem Umfeld sicher abschalten. Die vorgeschriebene Messung möglicher Kollisionskräfte bei Inbetriebnahme übernimmt normalerweise Yaskawa mit speziellen Mess- und Prüfgeräten – „eine Dienstleistung, die wir gern in Anspruch nehmen“, so Hubert Asam von AHM.
Die HC-Cobot-Serie wurde gezielt für die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) unter Erfüllung der geltenden Normen, vor allem der ISO/TS 15066, entworfen. Solche Cobots benötigen, abhängig von der Risikobewertung, keine zusätzlichen Schutzmaßnahmen, wie z. B. einen Schutzzaun, was Platz und Kosten spart.
Der neue Palettierroboter ist nicht nur der erste Cobot im Einsatz bei Verla-Pharm, sondern der erste Roboter überhaupt. Die Anlage hat die hohen Erwartungen von Anfang an voll erfüllt. Und auch für AHM war es ein wegweisendes Erfolgsprojekt: „MRK hat Zukunftspotenzial“, ist sich Geschäftsführer Hubert Asam sicher. „Unsere Kunden fragen zunehmend danach.“
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