A konfekcionáló és csomagoló részleg automatizálása a Bilcare Research vállalatnál

KUKA robotok jövőbemutató alkalmazása feldolgozóipari KOCH berendezésekben.

A Bilcare Research AG a világ vezető záró- és speciális keményfólia-gyártóinak egyike. A vállalat több mint 50 éve a fóliagyártásra összpontosít, és gyógyszeripari, nyomda- és címkeipari, valamint biztonsági és bankkártyákkal foglalkozó ügyfelek számára készít ügyfélorientált megoldásokat. A hosszú távú versenyképesség növelése érdekében a Bilcare a KUKA rendszerpartner KOCH Industrieanlagen céggel automatizáltatta konfekcionáló és csomagoló részlegét. A fóliatekercsek kiváló minőségű és gyors csomagolását összesen hét KUKA robot végzi. 

Az automatizálási megoldás összetettsége akkor válik világossá, ha belépünk a Bilcare Research gyártócsarnokába, ahol a gyógyszeripari buborékfóliák gyártásához használt anyatekercsek vágása zajlik. „Csomagolórészlegünket egészen az ügyfélspecifikus, kiszállításra kész raklapokig automatizáltattuk, és a vágóteret új, KAMPF gyártmányú, automatikus tekercsvágó berendezéssel bővítettük” – ismerteti Jochen Molt, a Bilcare Research site managere.
„Ezenkívül a KOCH vállalattal korszerűsíttettük mindkét meglévő gépet a decentralizált tekercscsomagoló gyártósorba történő bekötéshez. A beruházásra a konfekcionálás és a csomagolás terén tervezett teljesítménynövelés miatt volt szükség. Eddig mindegyik tekercsvágó berendezéshez lokális csomagoló gyártósor tartozott.”

A több mint 20 éve a KUKA Roboter GmbH hivatalos rendszerpartnereként működő, dernbachi KOCH Industrieanlagen GmbH által gyártott, nagy rugalmasságú és automatikus csomagolóberendezés képes a beérkezett ügyfélmegrendelések automatikus és szerszámmentes, azaz átszerszámozás nélküli feldolgozására. Ehhez a KOCH hat KR QUANTEC sorozatú KUKA robotot, valamint egy KR 6-2 robotot választott. A robotok számos különböző feladatot látnak el az automatizálási megoldásban: a termékek leszedésére és jelölésére, valamint raklapozásra és pozicionálásra használják őket.
Tekercsek leszedése KR QUANTEC robottal.

PLC dönt a raklapozás módjáról

A beérkező megrendeléseket felviszik az SAP vállalatirányítási rendszerbe, amely betervezi a feladatokat, és a gyártást optimalizálva továbbítja a KOCH PLC vezérlőrendszernek. A gépadatokat az új MES rendszer rögzíti, amely kifejezetten tekercsgyártók és konverterek számára készült, iparági megoldás. A PLC ellenőrzi a tekercsátmérőt, összeveti a raklapozási képet a tervezett raklap méretével, és elfogadhatósági ellenőrzéssel dönti el, hogy lehetséges-e az automatikus raklapozás. Ellenkező esetben a külön csomagoló gyártósorra irányítja a tekercseket.

A hüvelyek pozicionálásához teljesen automatikus rendszert fejlesztettek. Itt egy KUKA KR 6-2 robot látja el a pozicionálás és a mérés központi funkcióját, ami garantálja, hogy a hüvely mindig a megfelelő pozícióba kerüljön. Feladattól függően a robot kettő és húsz közötti darabszámú hüvelyt pozicionál. Ehhez automatikusan kiveszi a hüvelyt egy tárolóból, vagy választhatóan közvetlenül hüvelyvágóhoz is csatlakozhat.

Ezután felrakja a hüvelyt az ún. szorító- és áttolóegységre, amely gondoskodik arról, hogy a hüvelyek hibátlanul felcsússzanak a csévélőtengelyre. Ennek az a nagy előnye, hogy a vágógép és a robot egymástól függetlenül működik. Feladatváltáskor a robot a feladatkezelőtől kapja meg a vágási szélességeket és pozíciókat, valamint az előre beállított késállásokat.

A 250 és 800 mm közötti átmérőjű, akár 200 kg tömegű, 75 és 450 mm közötti szélességű fóliatekercseket a tekercsvágó berendezésekhez hozzárendelt KR QUANTEC sorozatú, KR 300 R2500 ultra típusú robotok szedik le és helyezik a szállítószalagokra. A berendezéseknél lévő robotok olyan szorító megfogókkal vannak felszerelve, melyek csekély nyomást fejtenek ki kívülről, nehogy megsérüljön a fóliatekercs.

A megfogókat a gépvezérlés állítja be a tekercsátmérőre. A robotok lágyan indulnak és ugyanilyen lágyan is fékeznek, nehogy lerakáskor megsérüljön a tekercs széle. Az alkalmazott KR QUANTEC robotok nem csak a nagy, akár 300 kg-ot is elérő teherbírásukkal és 2500 mm-es hatótávolságukkal, hanem elsősorban a rugalmasságukkal tűnnek ki: ezeknek az anyagmozgató profiknak semmilyen gondot nem jelentenek a különböző tömegek, átmérők és szélességek.

Fóliatekercs felvétele KR QUANTEC robottal.

Véletlenszerű rendszerkoncepció

Csomagolás előtt és után a tekercsek a hüvely belsejében és a tekercs külsején elhelyezett címkét kapnak, melyek tartalmazzák a feladatszámot, így bármikor azonosíthatók. A rendszerkoncepció decentralizált, ami további előnyöket nyújt: ily módon a tekercsek például véletlenszerűen, tehát méretüktől függetlenül, automatikusan, átállítás nélkül csomagolhatók fóliába. Csomagolás után a következő állomás újabb azonosító- és feladatcímkét helyez a becsomagolt tekercs külsejére. Ezután kerül sor az automatikus raklapozó részlegre történő szállításra. A megfelelő gyártósorhoz való hozzárendelés validálása érdekében lézeres vonalkódolvasó készülékek olvassák le a címke adatait. 

A raklapozó részlegre véletlenszerűen érkező tekercseket a vezérlés automatikusan odairányítja a három mozgatható, szintén KR 300 R2500 ultra típusú robothoz, melyek feladattól függően 18 raklapra raklapoznak. Az ehhez szükséges négy raklaptípust tárolókban tárolják, ahonnan automatikusan kiszállításra kerülnek a raklapozóhelyekre.

A követelményektől függően a KUKA robotok álló vagy fekvő helyzetben, szükség esetén a Bilcare Research által öt változatban használt védőívvel vagy habszivacs elválasztó betétekkel, valamint aljjal és fedéllel ellátva helyezik a tekercseket a raklapra.

Itt a robotok a KOCH által fejlesztett, ügyfélspecifikus szorító megfogókat használnak, melyek kiszélesedő tüskével, valamint az elválasztó betétek, aljak és fedelek felvételére szolgáló szívókorongokkal vannak felszerelve. A különböző tekercsméretekhez tartozó raklapozási mintát a PLC számítja ki.

A vezérlés – a véletlenszerű koncepció miatt – a megrendelések raklapjait képes szétosztani az összes tekercselő berendezés között. Lehetőség van a gyár más részlegeiből érkező raklapok beadására és az automatikus rakománybiztosítóba történő irányítására is. Ezeket a raklapokat vonalkódolvasók érzékelik, amit a rendszer rögzít és nyilvántart.

A raklapokat a pántolóállomás szállításra kész, rögzített állapotba hozzá, a címkéző pedig felcímkézi. Végül a kész raklapokat targoncák szállítják el a kiszállítási részlegre. A feladatok adatai a KOCH PLC-be kerülnek, mely minden elvégzett szállítási és csomagolási lépésről visszajelzést küld a vállalatirányítási rendszernek.

A termelékenység 30 százalékkal nőtt

Az automatikus csomagoló gyártósornak köszönhetően a Bilcare Research még gyorsabban és rugalmasabban képes teljesíteni az ügyfelek megrendeléseit. Ennek alapja a megrendelések automatikus feldolgozása, a gyártósor rendelkezésre állásának növekedése, valamint a belépés az „Ipar 4.0” világába. 

Az automatizálási megoldásnak köszönhetően a termelékenység már az első két évben 30 százalékkal nőtt, ezenkívül a minőség és a higiénia is javult. Emellett az új gyártósor fizikailag is tehermentesíti a dolgozókat, hiszen a robotok végzik a súlyos tekercsek mozgatását.

Arról már nem is beszélve, hogy a gyártásvezérlés és a vállalatirányítási rendszer összekapcsolásával javult a gyártástervezés és a logisztika is. A Molt már a jövőbe tekint:


Ez a beruházás jó alapot teremtett az elkövetkező évekre, mivel tovább fogjuk és tovább is kell bővíteni az automatizálást. Elképzelhető például, hogy további gépeket fogunk bekötni az automatikus folyamatokba.

Annak érdekében, hogy online is a legjobb szolgáltatást nyújtsuk Önnek, sütiket használunk. Még több információ.

Okay