Waffelhersteller setzt FANUC-Pick-and-Place-Roboter an der Verpackungslinie ein

Aufgabe: Automatisierung einer Verpackungslinie bei der Biscuiterie Thijs in Belgien, die Waffeln für Supermarktketten wie Aldi, Lidl, Carrefour, Albert Heijn und Jumbo backt.

Lösung: Installation von sechs FANUC M-2iAs mit erweiterter Funktionalität, wie iRVision, visuelles Line Tracking, Lastausgleich, Kollisionsschutz und Ethernet-Geber zum Umsetzen der Waffeln in der Verpackungslinie. Die Anzahl Waffeln auf dem Förderband und deren Position wird den Robotern von einer Kamera und der Robotersteuerung mitgeteilt, wobei letztere die Waffeln gleichmäßig auf die Roboter verteilt. Mit der FANUC Duo Pick-Funktion kann jeder Roboter immer zwei Waffeln aufnehmen und auf die Linie setzen, was Zeit spart und die Setzgeschwindigkeit erhöht.

Ergebnis: Die Linie ist mit Robotern 50 % schneller als die alte Linie. Hinzu kommt, dass Qualität und Hygiene profitieren. Auch der Ausschuss ist geringer, weil bei der manuellen Handhabung leicht der Rand abbricht, was den Robotern nicht passiert.

Sechs M-2iA-Roboter verpacken Waffeln für die Auslieferung an Supermärkte

Die Biscuiterie Thijs in Herentals backt Waffeln für bekannte Supermarktketten wie Aldi, Lidl, Carrefour, Albert Heijn und Jumbo. 2013 entschied sich der Waffelhersteller, die Verpackungslinie einer seiner Produktionslinien zu automatisieren. Das holländische Unternehmen Greymans Paktech stattete die Zone zwischen Zuführlinie und der eigentlichen Verpackungsmaschine mit sechs FANUC M-2iA-Deltarobotern aus.

Profitabler und hygienischer
Geert Smolders, Assistant Manager bei Biscuiterie Thijs: „Roboter übernehmen bei uns die Verpackungsarbeit, sodass Menschen keinen Kontakt mit dem Produkt haben. Der gesamte Prozess wird dadurch hygienischer – und auch profitabler. Wir erhielten immer mehr Aufträge für diese Waffelsorte und mussten oft größere Mengen produzieren.“

Produktionssteigerung von 30 Prozent
„Anfangs wollten wir mehr Kräfte einstellen, aber der Arbeitsmarkt gab nicht genügend her. Das Interesse an dieser Tätigkeit ist nicht groß. Und nicht jeder kann sie ausführen, weil sie ein hohes Maß an Konzentration und Koordination erfordert. Eine Roboterlinie ist schneller. Früher konnten wir 300 Waffeln in der Minute verpacken, heute sind es 450 – eine Steigerung von 50 Prozent.“

Erstklassige Qualität
“Die Qualität unserer Waffeln ist deutlich gestiegen. Wir produzieren weniger Ausschuss, da die Ränder nicht so leicht abbrechen. Die Waffeln, die wir auf dieser Linie produzieren, sind rund und am Außenrand gezackt. Das führt dazu, dass sie beim Verlassen der Kühleinheit aneinanderhaften. Hier mussten die Arbeiter eingreifen, und dabei sind dann oft die Ränder abgebrochen.“

„Als der FANUC M-2iA auf den Markt kam, entschloss ich mich sofort, die alte Verpackungslinie durch eine neue zu ersetzen und Robotern den Verpackungsprozess zu überlassen. Der M-2IA eignet sich ideal für das Aufnehmen von Waffeln und Platzieren auf der Verpackungslinie.“  Johan Greymans, Inhaber von Greymans Paktech

Integration intelligenter Funktionen
„Die M-2iA-Roboter arbeiten mit einer R-30iB-Steuerung und integrieren Funktionen wie iRVision, Visual Line Tracking, Lastausgleich, Kollisionsschutz und Ethernet-Geber. Die Waffeln werden in zufälliger Ordnung auf dem Förderband abgelegt. Diese Funktionen unterstützen die Roboter dabei, die Waffeln von dem Förderband aufzunehmen und auf die Verpackungslinie zu setzen. Alle sechs Roboter verarbeiten dieselbe Produktionsmenge. FANUC Roboter haben den großen Vorteil, dass sich alle Roboterbewegungen anpassen lassen. Dies gestattet einen flüssigen Bewegungsablauf.“

iRVision: Scannen der Waffeln
„Das Förderband hat zwei Spuren. Pro Spur werden vier Waffeln nebeneinander auf das Band platziert und zum Schluss paarweise verpackt. Eine Leiste verteilt die Waffeln korrekt. Dadurch können die Kameras des iRVision-Systems die Konturen jeder Waffel besser erkennen. Eine Kamera über jeder Spur scannt dann die Waffeln. Um die Präzision zu erhöhen, beleuchten wir das Förderband von unten. So erkennt die Kamera die Waffeln perfekt.“

Kameras führen die Roboter
„Die Kameras sind mit den Robotersteuerungen verbunden. Sie übermitteln die Anzahl der Waffeln auf dem Förderer und deren Position. Außerdem teilen sie die Waffeln gleichmäßig unter den Robotern auf. Die Roboter kommunizieren mit der Verpackungslinie per Software, die wir selbst geschrieben haben. Jeder Roboter greift zwei Waffeln und setzt sie auf die Linie. Wir sparen mit der Duo-Pick-Funktion enorm Zeit, da die Doppelgreifer die Umsetzgeschwindigkeit erhöhen.“

Abstimmen der Geschwindigkeit von Roboter und Förderer
„Eine zusätzliche Herausforderung war die Flusssteuerung in der gesamten Kette. Der letzten Roboterreihe bleibt weniger als ein Meter, um die Waffeln aufzunehmen und auf die Linie zu setzen, bevor sie in die Schlauchbeutelmaschine befördert werden. Jedoch haben die FANUC Software in den Steuerungen und die iRVision-Funktion uns ermöglicht, die Geschwindigkeit beim Greifen und Absetzen auf das Tempo der Linie abzustimmen.“

Wertvolle Unterstützung von FANUC

„Mit FANUC bin ich mehr als zufrieden. Die Software der Steuerungseinheiten erfüllt 70 Prozent unserer Erfordernisse. Beim Programmieren der restlichen 30 Prozent hat uns FANUC geholfen. Den grundsätzlichen Pick-and-Place-Prozess der Verpackungslinie haben wir zusammen mit FANUC entwickelt. Die Unterstützung war dabei von unschätzbarem Wert.“

Technologie ergänzt Mechanik

„Technisch gesehen ist die Verpackungslinie auf einem viel höheren Niveau. Die einzigen relevanten Steuerungseinrichtungen sind die beiden Kameras. Die anderen Verpackungslinien nutzen Fotozellen. Zudem arbeitet die neue Linie ausfallfreier, da sie weniger mechanische Teile hat. Auch die Reinigung der Linie erfolgt dreimal schneller als vorher. Dies alles erhöht die Betriebszeit der Linie und somit die Produktionskapazität.“


Verwendete FANUC-Produkte