Robotergestützte Behälterverteilung für Verpackungslinien

Krones hat mit Robobox SynFlow ein robotergestütztes System zur Behälterverteilung vorgestellt, das für Getränke- und Verpackungsproduktionslinien entwickelt wurde. Das System nutzt Tripodroboter und intelligente Bewegungssteuerung, um Flaschen und Dosen präzise auf die Verpackungsspuren zu verteilen und gleichzeitig manuelle Eingriffe zu reduzieren. Dadurch werden automatisierte Verpackungsprozesse innerhalb der digitalen Lieferkette unterstützt.

Herkömmliche Systeme zur Behälterverteilung arbeiten mit festen Führungsschienen und vordefinierten Verteilmustern, um Behälter in die Verpackungsspuren zu leiten. In Hochgeschwindigkeits-Produktionsumgebungen können jedoch unregelmäßige Produktströme oder Lücken im Materialfluss zu einer ungleichmäßigen Befüllung der Spuren führen. Dadurch müssen Bediener häufig manuell eingreifen, um einen kontinuierlichen Verpackungsprozess sicherzustellen. Robobox SynFlow ersetzt dieses Verfahren durch eine robotergestützte Gruppierungstechnologie, die die Positionierung der Behälter in Echtzeit anpassen kann.

Robotiksteuerung für einen kontinuierlichen Behälterfluss
Das System Robobox SynFlow verwendet tripodbasierte Delta-Roboter mit Parallelkinematik, um eingehende Behälter zu erfassen, zu gruppieren und gezielt in die entsprechenden Verpackungsspuren zu führen. Nach Angaben von Krones überwacht die Robotik kontinuierlich Anzahl und Position der Behälter im Produktionsfluss und gleicht Lücken automatisch durch dynamische Anpassungen während des Betriebs aus.

Das System wurde entwickelt, um den Verpacker kontinuierlich mit Behältern zu versorgen und Unterbrechungen insbesondere gegen Ende eines Produktionsloses zu reduzieren. Dadurch kann die Stabilität automatisierter Verpackungslinien in der Getränke- und Konsumgüterindustrie verbessert werden.

Krones bietet das System in zwei Konfigurationen an. Eine kompakte Version mit einem einzelnen Tripodroboter ist für Leistungen von bis zu 55.000 Behältern pro Stunde ausgelegt und eignet sich für Produktionslinien mit einem einzigen Behälterstrom. Eine größere Ausführung mit zwei Tripodrobotern verarbeitet bis zu 105.000 Behälter pro Stunde und ist für Linien mit zwei Etikettiermaschinen oder mehreren Produktströmen vorgesehen. Beide Varianten können drei bis neun Spuren im Verpackungssystem Variopac Pro bedienen.

Verarbeitung von Glas-, PET- und Sonderbehältern
Robobox SynFlow unterstützt gängige Getränkeverpackungen wie Glasflaschen, PET-Flaschen und Dosen. Das System verarbeitet Behälterdurchmesser von 40 mm bis 125 mm. Laut Krones eignet sich die robotergestützte Handhabung insbesondere für speziell geformte Behälter, die mit konventionellen Führungssystemen nur schwer verarbeitet werden können.

Formschlüssige Präzisionsgreifer positionieren die Behälter schonend und präzise in den vorgesehenen Spuren. Die Robotergreifer können Behälter zudem drehen, um Etiketten innerhalb der Verpackung einheitlich auszurichten. Dadurch werden Anforderungen moderner Produktions- und Verpackungskontrollsysteme unterstützt.

Die eingesetzten Delta-Roboter arbeiten mit Parallelkinematik und simultaner Mehrachsenbewegung. Die Antriebe bleiben dabei fest montiert und bewegen sich nicht mit den Roboterarmen, wodurch die bewegte Masse reduziert und eine präzise Hochgeschwindigkeitsbewegung ermöglicht wird. Die internen Fördersysteme werden von Permanentmagnetmotoren angetrieben, die laut Krones bis zu 50 % weniger Energie verbrauchen als herkömmliche Asynchronmotoren.

Sicherheits- und Schutzfunktionen
Das Robotiksystem verfügt über integrierte Überwachungsfunktionen zur Erkennung von Betriebsstörungen wie umgefallenen oder falsch positionierten Behältern. Bei Abweichungen löst das System einen sofortigen Not-Stopp aus, um Schäden an Maschine und Behältern zu verhindern.

Die Führungsplatten der Greifer sind magnetisch am Tripod befestigt. Im Kollisionsfall lösen sie sich automatisch vom System, anstatt die Aufprallkräfte auf die Maschinenstruktur zu übertragen. Dadurch können mechanische Schäden reduziert und Wartungszeiten verkürzt werden.

Reduzierung des Platzbedarfs in der Produktionslinie
Obwohl Robobox SynFlow als eigenständige Maschine in die Verpackungslinie integriert wird, kann laut Krones der gesamte Platzbedarf der Produktionslinie dennoch reduziert werden.

Bei der kleineren Systemvariante ermöglicht die Robotiksteuerung eine Anpassung der Behältergeschwindigkeit auf bis zu 16 % der eigentlichen Liniengeschwindigkeit. Dadurch werden zusätzliche Förderstrecken zur Materialflussregelung teilweise überflüssig. Bei der größeren Konfiguration entfällt zudem ein Inliner, wodurch Etikettiermaschinen, Verteilersystem und Verpacker direkt miteinander verbunden werden können.

Nach Angaben von Krones kann die gesamte Produktionsfläche einer Linie dadurch im Durchschnitt um etwa 10 % reduziert werden. Dies unterstützt die Optimierung von Hochleistungs-Produktionsanlagen in der Getränke- und Verpackungsindustrie.

Bearbeitet von der Industriejournalistin Sucithra Mani mit Unterstützung von KI.

www.krones.com