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ASA automatisiert Backwaren-Produktion mit Fanuc-Robotern

Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit sowie Hygiene sind oberstes Gebot
ASA automatisiert die Backwaren-Produktion mit Fanuc-Robotern

Mit Roboter-Anlagen für die Backwarenindustrie hat sich ASA Automation ein starkes Standbein geschaffen. Auf diesen werden im Auftrag großer Discounter bis zur 25.000 Brötchen oder Croissants pro Stunde hergestellt – sogar in Südamerika.

Ein frisches Croissant ist für viele der Inbegriff eines leckeren Frühstücks. Doch wie soll ein Roboter ein krümelndes Croissant greifen, damit es unbeschadet auf den Tisch kommt? Dafür gibt es Spezialisten: Die ASA Automation aus Mainhausen, die sich mit automatisierten Anlagen mit Fanuc-Robotern gerade bei der Herstellung von Brötchen und Backwaren inzwischen bis nach Südamerika Referenzen erworben hat.

Der Projektstart beginnt meist mit der Simulation mit Fanucs Tool Roboguide. Damit lassen sich am Bildschirm schon im ersten Schritt die wichtigsten Parameter festlegen und vor allem überprüfen, ob die erforderlichen Taktzeiten und Durchsatzraten erzielt werden. „Die Simulation hilft dem Kunden, einen recht genauen ersten Eindruck seiner Anlage zu bekommen, und uns, dass wir mit unserem Angebot auf der sicheren Seite liegen“, sagt Mario Krämer, Geschäftsführer der ASA Automation. Das gelte prinzipiell für alle Branchen, sei aber gerade in der Lebensmittelindustrie, speziell im Bereich Backwaren besonders wichtig, weil beispielsweise Backstraßen in der Regel rund um die Uhr laufen.

Schnell, aber schonend

Dabei legt ASA Automation in der Simulation die Roboter mit lediglich 80 % der möglichen Geschwindigkeit aus. Thomas Haas, der bei ASA Automation den Bereich SPS & Robotik leitet, nennt dafür zwei Gründe: „Zum einen schonen wir den Roboter, zum anderen brauchen wir in der Praxis oft eine Reserve.“

Praktisches Beispiel: Wenn in einer großen Backstraße eine von acht Zellen ausfällt, muss der Ausstoß von 25.000 Stück pro Stunde auch von sieben Zellen bewältigt werden können. Mario Krämer: „An einer Backstraße kann man den Ofen nicht beliebig ein- und ausschalten. Der läuft durch. Da müssen die Roboter belastbar sein.“

Wenn der Roboter daneben greift

Gerade wenn es sich um (leicht) verderbliche Lebensmittel handelt, sind Eile und Sicherheit gefragt. Das gilt auch für Anlagen über die Teiglinge laufen, also fertig geformte, aber noch ungebackene Teigwaren. Die „hohe Schule“ sind Teiglinge aus weichem Hefeteig. Üblicherweise werden solche Teiglinge tiefgefroren, damit man sie zuverlässig greifen kann.

Doch selbst dem schnellsten Roboter mit der besten Kamera entwischt einmal ein Brötchen. Picken mehrere Roboter hintereinander an einer Linie, lassen sich die Fehlgriffe zwar deutlich reduzieren, aber nie ganz ausschließen. Für diesen Fall schlägt ASA Automation unterschiedliche Strategien vor:

  • Entweder das Transportband wird an den Beginn der Pickerlinie zurückgeführt. Hierfür hat das Unternehmen mit Carryline ein eigenes, vielseitig einsetzbares Produkt.
  • Oder die nicht gegriffenen Teile fallen in eine Kiste und werden, falls unbeschädigt, manuell wieder auf die Linie gesetzt.

Croissants – für Greifer eine Herausforderung

Backwaren sind generell schwer zu greifende Produkte. Immer häufiger werden daher Greiferfinger speziell gedruckt. Hier arbeitet ASA Automation mit entsprechenden Spezialisten wie LMD aus Lennestadt zusammen. Als Alternative bieten sich Sauggreifer an, sofern die Backwaren eine saugfähige Oberfläche bieten.

Die Greifer-Auswahl beginnt damit, ob die Objekte orientiert oder chaotisch ankommen. Reicht ein mechanischer Anschlag nicht, um die Objekte dem Roboter griffgerecht bereitzustellen, kommt häufig ein Visionsystem zum Einsatz. Mit Fanucs iRVision samt Software wie iRPickTool lassen sich eines oder mehrere Objekte von einem laufenden Förderband abnehmen. Diese Lösung für die visuelle Bandverfolgung unterstützt eine Vielzahl an Systemlayouts.

Sicherer Griff bei hohen Beschleunigungen

Das Gewicht von ein paar Keksen oder Brötchen beeindrucken einen Roboter wenig. Ein sicherer Griff bei hohen Beschleunigungen und Geschwindigkeiten ist ganz wichtig für die Systemleistung. Thomas Haas kennt einen Trick, wie man der Fliehkraft ein kleines Schnippchen schlagen kann: „Wenn der Roboter mit seiner Bewegung eine Kreisbahn beschreibt, neigt man den Greifer etwas nach innen.“ Da haben sechsachsige Roboter einfach ein Plus.

Im direkten Speed-Vergleich sind allerdings Deltaroboter meist jedoch nicht zu schlagen. 222 Picks pro Minute gibt Fanuc für seinen Deltaroboter M-2iA an – ein rechnerischer Wert, denn zu greifende Teile liegen quasi nie ideal und ASA Automation als Integrator würde bei Anwendern falsche Hoffnungen wecken, würde man einen solchen Wert für den Dauerbetrieb veranschlagen.

Kundenspezifische Lösungen inklusive

Und wenn es den Delta-Robotern an Reichweite und an Greifhöhe in Z-Richtung feht, finden die ASA-Experten eine kundenspezifische Lösung, wie Mario Krämer sich erinnert: „Wir brauchten für eine Anwendung die Geschwindigkeit eines Deltaroboters, kamen aber mit der Reichweite zunächst nicht hin. Also haben wir für den Handflansch eine Verlängerung gebaut.“

Alle Fanuc-Roboter gibt es in Ausführungen, die für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie geeignet sind. Gerade für das Handling und Pick&Place-Aufgaben dieser Branche haben sich LR-Mate 200iD-Roboter sowie die reichweitenstärkeren M-10i- und M-20i-Roboter bestens bewährt.

Zuverlässigkeit für den Dauerbetrieb

Extrem hohe Ansprüche an die Zuverlässigkeit der Anlagen stellen nicht nur die Kunden von ASA Automation. Schon aus Kostengründen ist man im Mainhausener Unternehmen bestrebt, Anlagen mit hoher Verfügbarkeit zu liefern. Krämer: „Die Verfügbarkeit der Anlagen, die nach Südamerika gehen, ist ein ganz wichtiges Thema – für uns und unsere Kunden, die ja meistens Großbäckereien sind und ihrerseits tägliche Lieferverpflichtungen erfüllen müssen.“ Ein Montage- und Serviceteam vor Ort unterstützt Kunden beim Aufbau und betreut die Anlage im Betrieb. Das Angebot einer Fernwartung ergänzt das Rundum-Sorglos-Servicepaket. Und natürlich die exzellent hohe Zuverlässigkeit der Fanuc-Roboter.

ASA Automation GmbH

www.asa-automation.com


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