Industrieroboter
Automation mit günstigem Gelenkarmroboter
Es wäre unwirtschaftlich, einen schweren und teuren gusseisernen Gelenkarmroboter für einen Palettenetikettierer zu verwenden. Der Kennzeichnungsspezialist MFG hat sich deswegen für einen Low-Cost-Roboter von Igus entschieden und damit Geld und Integrationsaufwand gespart.
Jüngst hat ein Hersteller bei Produkttests einen zu hohen Wert des gesundheitsgefährdenden Stoffs Glycidol in seinen Süßigkeiten gefunden – und sofort einen Rückruf gestartet. Zum Glück für die Verbraucher funktionieren solche Notmaßnahmen heutzutage sehr effizient. Dank Digitalisierung und Identifikationssystemen wie Serial Shipping Container Code (SSCC), in Deutschland auch bekannt unter dem Namen „Nummer der Versandeinheit“ (NVE) – eine 18-stellige Identifikationsnummer, die Hersteller über ein Etikett an der Europalette anbringen. Über diese Nummer können sie bei einem Rückruf den aktuellen Standort der Charge sofort bestimmen und im Idealfall Logistiker bitten, die Paletten ins Sperrlager zu bringen und später zu entsorgen. Noch bevor die Ware den Verbraucher erreicht.
Um die lebensrettenden Etiketten mit der NVE an den Paletten anzubringen, nutzen Hersteller bislang in der Regel klassische Palettenetikettierer – das sind meist Portalsysteme, die über x- und y-Achse eine Etikettierung von zwei Seiten ermöglichen. Eine Kennzeichnung auf einer dritten Seite, wie es die SSCC-Norm für die Logistikzukunft eigentlich vorsieht, ist dabei mechanisch nur sehr aufwendig zu realisieren. „Um Herstellern für die Zukunft maximale Flexibilität bei der Etikettierung zu bieten, haben wir uns entschlossen, ein neuartiges Automationssystem für die Drei-Seiten-Kennzeichnung zu entwickeln“, sagt Hubert Lachner, Geschäftsführer von MFG Technik und Service aus Kranzberg bei München. Der 2001 gegründete Systemintegrator für industrielle Kennzeichnungstechnik hat mit 15 Standorten in Deutschland und Österreich für mittlerweile 500 Kunden, darunter Frosta, Edeka und Erdinger, mit Inkjetdruckern, Thermotransfertechnik und Lasertechnologie individuelle Kennzeichnungslösungen realisiert – von der Beratung bei der Ideenfindung über die Integration bis hin zum Service. „Herzstück des neuen Systems sollte ein Gelenkarmroboter werden, der Labels nicht nur von zwei, sondern von drei Seiten auf den Paletten anbringen kann.“ Der passende Name war schnell gefunden: Label Monkey.
Robolink RL-DP inklusive Steuerung für wenig Geld
Doch bevor Label Monkey mit der Etikettierung starten konnte, musste MFG einen passenden Roboterarm finden. Eine Suche, die sich als Herausforderung entpuppte. Schließlich fündig wurde der Spezialist für Kennzeichnungen bei Igus, einem Kunststoffexperten aus Köln, der kostengünstige Roboter aus Hochleistungskunststoff fertigt. Zum Einsatz kommen sollte zukünftig der Robolink RL-DP, ein schwarzer Fünf-Achs-Gelenkarmroboter, der eine Nutzlast von bis zu 30 N in einer Reichweite von 790 mm positionieren kann. „Das Gehäuse ist kostengünstig im Spritzguss aus Hochleistungskunststoff hergestellt, ebenso Komponenten wie Getriebe und Gelenke“, erklärt Reiner Nusser, Spezialist für Automatisierungstechnik und Robotik bei Igus. „Dadurch kostet der Robolink RL-DP mit 7.200 Euro inklusive Steuerung und Steuerungssoftware nur ein Bruchteil des Preises klassischer Gelenkarmroboter aus Metall.“ Nach 16 bis 24 Monaten hat sich dieser Betrag bereits amortisiert.
Und so funktioniert der Label Monkey: Die gesamte Technik des Etikettierroboters ist im Inneren einer platzsparenden Umhausung aus Aluminiumprofilen und Plexiglasscheiben untergebracht. Die Standfläche beträgt nur 700×1.200 mm. Im oberen Drittel montiert: zwei Druckwerke, die Etiketten im DIN-A5-Format mit variablen Daten bedrucken, etwa mit NVE oder Barcode. Darunter: der Gelenkarmroboter. Er nimmt die Etiketten mit einem elektrischen Vakuumgreifer auf, schwenkt nach außen und drückt sie gegen die Außenwand der Palette, die über eine Rollenbahn am Label Monkey vorbeifährt. Mit einer Wiederholgenauigkeit von einem Millimeter. Ein Scanner am Roboterarm prüft anschließend den Barcode auf dem Etikett. Bis zu 60 Paletten pro Stunde können von drei Seiten etikettiert werden.
Low-Cost-Roboter schafft problemlos drei Millionen Zyklen
Nicht nur Kompaktheit und der günstige Preis haben MFG vom Robolink RL-DP überzeugt. Punkten konnte der Gelenkarmroboter auch mit Langlebigkeit und Wartungsfreundlichkeit. Lachner: „Fällt ein Kennzeichnungssystem aus, verzögert sich die komplette Produktion. Termine verschieben sich, Ware kann nicht pünktlich geliefert werden, Kunden müssen warten. Entsprechend wichtig war es uns, dass der Roboter ausfallsicher arbeitet und sich im Ernstfall schnell reparieren lässt.“ Ein weiterer Vorteil der Low-Cost-Robotik von Igus: Der Robolink RL-DP ist nach dem Plug-and-play-Prinzip sofort einsatzbereit und leicht in den Label Monkey integrierbar. So sind alle Leitungen im Inneren des Arms anschlussfertig verlegt. MFG musste lediglich die Steuerung im Schaltschrank montieren und mit der übergeordneten SPS verbinden, die die Synchronisation von Drucker und Roboterarm steuert. Die Programmierung der Bewegungen des Roboterarms gelang schließlich in kürzester Zeit mit der Igus Robot Control – einer kostenlosen und lizenzfreien Software, die die sogenannte Teach-in-Programmierung ermöglicht. Dabei bewegen Anwender den Roboterarm mit einem Joystick in die gewünschten Zielpositionen und speichern diese ab. Ohne Programmierkenntnisse lassen sich hier in wenigen Minuten Bewegungsabläufe festlegen. „Es ist wirklich ein Kinderspiel, die Bewegungen des Robolink festzulegen. Alle Schritte sind intuitiv verständlich und verlangen an keiner Stelle Programmierkenntnisse. Somit konnten wir bei der Entwicklung des Label Monkey einige Zeit sparen“, hält Lachner fest. „Bei Fragen zur Integration konnten wir uns jederzeit an die Experten von Igus wenden, die uns von Anfang an beim Entwicklungsprozess unterstützt haben.“
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