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Materialfluss Ein Robotersystem puffert, lagert, sortiert und palettiert

| Autor / Redakteur: Hans Gerd Severin / Victoria Sonnenberg

Mit dem Konzept einer Portalroboteranlage von Ro-Ber Industrieroboter konnte ein französischer Hersteller von speziellen Kunststoffkomponenten seine Prozesse automatisieren und somit wirtschaftlicher gestalten. Mit der Lösung verzichtet das Unternehmen auf klassische Komponenten wie Sorter, AKL oder Depalettierer und spart so Kosten.

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Der Flächenportalroboter als „Alleskönner“: Puffern und lagern, sortieren und palettieren mit einem System.
Der Flächenportalroboter als „Alleskönner“: Puffern und lagern, sortieren und palettieren mit einem System.
(Bild: Ro-Ber Industrieroboter GmbH)

Im Nordwesten Frankreichs wird weit mehr produziert als Käse und Calvados. So findet man dort unter anderem auch ein international tätiges Unternehmen, das spezielle Kunststoffkomponenten spritzt und zu Funktionseinheiten zusammensetzt. Dies geschieht auf etwa 40 Montagelinien, an deren Ende Kartons befüllt werden und die an sechs Tagen in der Woche rund um die Uhr betrieben werden. Wegen der zum Teil winzigen Teile dauert es seine Zeit, bis ein Karton gefüllt, und noch länger, bis eine versandfähige (Paletten-)Einheit erzeugt wurde. Währenddessen müssen die Kartons gelagert und später auftragsbezogen zu Versandeinheiten zusammengestellt werden. Es existieren insgesamt neun verschiedene Ladungsträger. Ein weiteres Erschwernis ergab sich aus den stark fragmentierten Aufträgen, weil teilweise nur kleine Mengen bestellt werden.

Flächenportalroboter-Lösung als Konzeptgrundlage

Diesen Prozess zu automatisieren, stellte auch angesichts der finanziellen und räumlichen Rahmenbedingungen eine enorme Herausforderung dar. Dennoch konnte die Ro-Ber Industrieroboter GmbH zusammen mit dem Kunden eine Lösung realisieren.

Grundlage des Konzeptes war zunächst eine Flächenportalroboter-Lösung, um die Produkte in einem Bodenlager aufzupuffern und zu sortieren. Damit war jedoch nur ein Teil des Prozesses automatisiert, denn es ging auch darum, die Entladung von Rollgestellen aus der Produktion und die nachfolgende Palettierung auf die Versandträger automatisch durchzuführen. Dabei war zu beachten, dass es sowohl langsam drehende C-Produkte wie auch vergleichsweise schnell umgeschlagene A-Produkte in den Prozess zu integrieren gab. Als Lösung wurde ein System mit zwei Flächenportalrobotern konzipiert, von denen der erste einerseits die Entladung der genannten Rollgestelle und andererseits die Vorlage der Paletten sowie die Palettierung übernahm. Gleichzeitig wurde die freie Fläche genutzt, um Kartons, die für einen schnellen Umschlag vorgesehen waren, mit kurzfristiger Verfügbarkeit bereitzuhalten.

Andere Produkte werden auf einen Förderer abgesetzt, welcher die beiden Flächenportalroboter verbindet und die Kartons in einen größeren Roboter führt, wo sie aufgestapelt und zwischengepuffert werden.

Nach Fertigungsende für einen Auftrag beziehungsweise nach Abruf von bestimmten Produkten beginnt dieser Pufferroboter auszulagern, wobei er die Kartons auf eine Förderstrecke setzt, die unterhalb der Zuführstrecke die Kartons zurück in den Bereich des ersten Roboters lenkt. Hier werden sie aufgenommen und zu Paletten für den Versand zusammengestellt.

In einer vorweg durchgeführten Simulation wurde erkannt, dass die Zahl und Größe der Stellplätze sowie die Größe der verfügbaren Fläche für den Pufferroboter nicht ausreichen würde, um alle Eventualitäten abzufangen. Aus diesem Grunde wurde oberhalb der Förderstrecken eine Fläche geschaffen, auf die Kartons kurzzeitig zwischengelagert werden. Dieser Bereich dient auch dazu, mit Start der Palettierung Kartons schnell verfügbar zu halten. Bei der Vielzahl der Bewegungsvorgänge und der langen zurückzulegenden Strecken war die Erbringung der hohen Leistungsvorgaben nur möglich, indem vornehmlich mehrfach gegriffen und umgesetzt wurde.

Roboteranlage ist flexibel im Hinblick auf Prozessänderungen

Im Resultat wurde mit der Portalroboteranlage ein Konzept realisiert, das alle Einzel-„Disziplinen“ der Materialhandhabung beinhaltet und vielseitig im Hinblick auf zukünftige Prozessänderungen ist. Die Lösung der Aufgabe mit „klassischen“ Komponenten wie Sorter, AKL, Depalettierer, Palettierer hätte ein Vielfaches der entstandenen Kosten verursacht.

* Dr. Hans Gerd Severin ist Geschäftsführer der Ro-Ber Industrieroboter GmbH in 59174 Kamen,Tel. (0 23 07) 94 10 30, H.G.Severin@ro-ber.de

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