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.

Jochen Molt, a Bilcare Research site managere
OK

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