Seit 50 Jahren setzt das österreichische Familienunternehmen Sonnenmoor auf die positive Wirkung von Moor- und Kräuterprodukten auf die Gesundheit. Tradition und Innovation schließen sich für die Österreicher aber nicht aus. Das Unternehmen aus dem Salzburger Land mit rund 60 Mitarbeitern investiert kontinuierlich in den Ausbau seiner Produktionsstätte. Für die Abfüllung der hochwertigen Produkte kommt jetzt erstmals ein Roboter zum Einsatz.
Die Gründe für die Investition in die robotergestützte Abfüllanlage bringt Arno Winter, Betriebsleiter bei Sonnenmoor, auf den Punkt: „Zum einen wollten wir eine automatisierte, prozesssichere Lösung mit hoher Wirtschaftlichkeit, zum anderen war es an der Zeit, auch die Kapazität zu erhöhen, um der permanent steigenden Nachfrage nach unseren Produkten zu entsprechen und gleichzeitig das Produktionspersonal zu entlasten.“
Gerade im Bereich der Nahrungsergänzungsmittel gelten strenge Hygienevorgaben. In der von Stranger Maschinenbau gebauten Abfüllanlage dominiert daher Edelstahl, alle Stationen sind hygienegerecht ausgeführt, die Komponenten einfach zu reinigen, der Platzbedarf ist auf ein Minimum reduziert. Und auch der eingesetzte Roboter, ein Stäubli TS2–80 Scara, erfüllt bereits in Standardausführung die Reinraumklasse ISO 6.
Der einzige manuelle Arbeitsschritt besteht in der Befüllung des Bunkers mit leeren Kunststoffflaschen, die im nächsten Schritt vereinzelt werden. Die Aufgabe des Stäubli Scara-Roboters ist es dann, die Flaschen von Band 1 abzugreifen und stehend auf Band 2, dem Zuführband zur Befüllstation, abzusetzen.
Bemerkenswert: Stranger Maschinenbau konnte alle Anlagenbereiche von der Roboter- über die Abfüll- bis hin zur Etikettierstation in Eigenregie ausführen.
Herausfordernde Aufgabe
Die Herausforderungen dabei erklärt Geschäftsführer Michael Stranger: „Wir müssen die Flaschen vom laufenden Band 1 abgreifen, wobei dieses Band je nach Pufferstatus von Band 2 mit unterschiedlicher Geschwindigkeit läuft. Zudem müssen wir die unbefüllten Kunststoffflaschen, die nur wenige Gramm wiegen und leicht kippen können, stehend auf dem laufenden Band 2 abstellen. Außerdem müssen wir die Fläschchen von der Horizontalen in die Vertikale bringen, wobei dem Scara dazu eine fünfte Achse fehlt.“
Stranger Maschinenbau konnte dafür eine elegante Lösung realisieren. Die Flaschen durchlaufen zunächst einen Bildverarbeitungstunnel, in dem ihre Positionen von einem Cognex Visionsystem erfasst und an die Robotersteuerung übermittelt werden. Im Conveyor Tracking greift der Stäubli TS2–80 bis zu drei Flaschen mit seinem Dreifach-Schwenk-Vakuumgreifer von Band 1 ab und setzt sie nacheinander auf dem Band 2 stehend ab.
Greifsystem ersetzt fünfte Achse
Der Scara ist dabei auf die Geschwindigkeit des Bandes synchronisiert, um ein Kippen der Flaschen zu verhindern. Die fehlende fünfte Achse des Scara-Roboters gleicht das Greifsystem durch seine 90 Grad Schwenkfunktion aus. „So konnten wir auf einen Sechsachsroboters verzichten und die Dynamik der neuen Stäubli Scaras der TS2 Generation nutzen“, freut sich Michael Stranger.
So aufgereiht erreichen die Flaschen die Befüllstation. Hier werden jeweils sechs Kunststoffflaschen mit exakt berechneter Menge und bei exakt einzuhaltender Temperatur befüllt. Anschließend werden die Verschlusskappen aufgeschraubt und das Gewicht kontrolliert, um das korrekte Befüllvolumen der Flaschen zu bestätigen. Abschließend werden die Flaschen etikettiert, gekennzeichnet und verpackt.
Maximale Flexibilität
Die Anlage kann vier verschiedene Flaschengrößen mit 100, 250, 500 und 1.000 Millilitern verarbeiten. Die Flaschengröße entscheidet auch darüber, ob der Stäubli Scara zwei oder drei Flaschen gleichzeitig greift und ausrichtet. „Ab der 500 Milliliter-Variante können wir nur noch zwei Flaschen gleichzeitig greifen. Das stört nicht wirklich, da die Befüllung der größeren Flaschen ohnehin mehr Zeit in Anspruch nimmt“, so Sonnenmoor-Betriebsleiter Arno Winter.
Über die Anlage laufen derzeit über ein Dutzend unterschiedlicher Moor- und Kräuterauszüge. Multipliziert mit den vier gängigen Flaschengrößen ergibt sich daraus eine Anzahl von knapp 60 Varianten. Die Umstellung von einer Variante auf die nächste kann im günstigen Fall einfach über das Menü der Steuerung erfolgen. Länger als 15 bis 20 Minuten dauern aber auch mechanische Umstellungen nicht.
„Für uns war die schnelle Umrüstmöglichkeit ein entscheidender Faktor. Wir liegen bei Losgrößen zwischen 1.000 und 10.000 Stück und rüsten mindestens einmal täglich um“, betont Arno Winter. „Der maximale Output der Anlage liegt bei 3.000 Fläschchen pro Stunde bezogen auf die 100 Milliliter Variante. Da kam uns natürlich die hochflexible Roboterlösung überaus gelegen.“
Auch in Sachen Bedienerfreundlichkeit erfüllt die Abfüllanlage die Erwartungen bei Sonnenmoor. Die Stäubli CS9 Robotersteuerung ist an eine Siemens S7 SPS angebunden. Mit deren graphischer Bedienoberfläche kommen die Mitarbeiter bestens zurecht. Und für den Fall, dass ein neues Produkt angelernt werden muss, ist der Anlagenbauer Stranger nur einen Steinwurf entfernt im gleichen Gewerbegebiet angesiedelt.
Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics
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