Roboter Robotergestützte Verpackungslinie bietet ein hohes Maß an Wiederverwendbarkeit

Autor / Redakteur: Sonja Koban / Rüdiger Kroh

Eigentlich sollte nicht nur die Montage, sondern auch die Verpackung von Mobiltelefonen ein lohnendes Feld für die Automation sein. Immerhin produzieren die Hersteller unter enormem

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Eigentlich sollte nicht nur die Montage, sondern auch die Verpackung von Mobiltelefonen ein lohnendes Feld für die Automation sein. Immerhin produzieren die Hersteller unter enormem Kostendruck bestimmte Erfolgsmodelle in gewaltigen Stückzahlen. Dennoch kam in diesem Bereich die Automatisierung bislang etwas kurz.

Beim Blick auf die Produkt-Lebenszyklen werden die Gründe dafür schnell sichtbar. Handys sind heutzutage auch Modeartikel mit hohen Ansprüchen nicht nur an die Funktionalität, sondern auch an das Design. Ihr Lebenszyklus beträgt deshalb kaum länger als ein Jahr. Hinzu kommen zahlreiche Modellvarianten.

Hohe Flexibilität gefordert

Was das für die Automation bedeutet, ist klar: Hohe Variantenzahl geht einher mit hoher Flexibilität der Verpackungsanlagen, kurze Produkt-Lebenszyklen erfordern ein hohes Maß an Wiederverwendbarkeit der Automatisierung für nachfolgende Produktgenerationen.

Mit dem Bau einer solchen Verpackungslinie für einen Handyhersteller wurde die Baumann GmbH aus Amberg beauftragt. Die gewählte hybride Automatisierungslösung nutzt die leicht zu erschließenden Rationalisierungspotenziale, erlaubt aber, wo es sinnvoll ist, auch manuelle Tätigkeiten. Es wurden konsequent die Arbeitsschritte automatisiert, die wirtschaftlich Sinn machen. Nur mit hohem Aufwand automatisierbare Arbeiten wie das Einlegen der Head-Sets bleiben weiterhin den Werkern überlassen.

Außerdem basiert die Linie auf einer Standardzelle von Baumann, die für diese Aufgabe entsprechend modifiziert wurde. Diese Lösung aus dem Baukasten garantiert nicht nur die erforderliche Flexibilität, sondern ist aufgrund ihrer schnellen Umrüstbarkeit auch für nachfolgende Produktgenerationen geeignet und somit zukunftsfähig.

Transfersystem verbindet die einzelnen Zellen

Kernaufgabe der Verpackungslinie ist die komplette Bestückung der Verkaufsverpackung der Mobiltelefone mit allen Komponenten. Während bestimmte Bausteine wie Bedienungsanleitungen und Netzteile manuell in die Schachtel gelangen, sind zwei der Zellen der Verpackungslinie automatisiert. Verbunden sind die einzelnen Zellen über ein Transfersystem von Bosch Rexroth.

In der ersten Automatikstation geht es darum, die Verkaufsverpackung, die über das Transfersystem in die Zelle gelangt, mit einem Faserformteil, dem so genannten Schachtel-Inlay, und einem Akkudeckel zu bestücken. Diese anspruchsvolle Aufgabe übernimmt ein Stäubli-Knickarmroboter. Zum Einsatz kommt der kompakte Sechsachser TX 60 in der L-Variante, also mit langem Arm, was dem Roboter eine Reichweite von 920 mm ermöglicht, und das bei einer Wiederholgenauigkeit von ±0,03 mm.

Roboter mit zwei Vakuumgreifern ausgestattet

Um sowohl Schachtel-Inlay als auch Akkudeckel gleichzeitig greifen zu können, ist der Roboter mit zwei Vakuumgreifern ausgerüstet (Bild 1). Mit Akkudeckel bestückte Trays gelangen über einen Stacktrayhandler in die Zelle, während die Schachtel-Inlays über einen Magazinfeeder zugeführt werden. Der Sechsachser holt sich zunächst einen Akkudeckel und nimmt dann mit dem zweiten Greifer ein Faserformteil auf.

Beim Einlegen der beiden Teile in die Schachtel zeigt sich die Performance der Stäubli-TX-Robotergeneration. Insbesondere die Platzierung des Inlays ist keine leichte Aufgabe und fordert vom Roboter jede Menge Fingerspitzengefühl. Der TX 60 muss das Inlay in einem bestimmten Winkel anstellen und anschließend feinfühlig zurückschwenken, um es passgenau in die Schachtel zu bekommen (Bild 2). Diese Aufgabe erledigt der Roboter im Sekundentakt.

Es folgt das Einlegen des Akkudeckels. Ein stationär in der Zelle angebrachtes Kamerasystem überwacht die genaue Positionierung der Komponenten. Anschließend verlässt die teilbestückte Verpackung über das Transfersystem die Zelle, der Arbeitszyklus des Roboters beginnt wieder von vorne.

Klebeetikett wird vom Roboter auf die Schachtel gedrückt

Automatikstation zwei wartet mit nicht weniger anspruchsvollen Arbeitsinhalten auf. Auch in dieser Station erledigt alle auszuführenden Arbeiten ein Stäubli-Roboter TX 60 L. In dieser Zelle werden dem Roboter über ein Doppelshuttle zwei Mobiltelefone zugeführt. Der Roboter übernimmt eines der Handys mit einem Vakuumgreifer und positioniert es vor einem Barcodescanner (Bild 3). Dabei werden verschiedene Informationen des Telefons wie Seriennummer und Registrierung eingelesen und an den Labeldrucker der Zelle übertragen.

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Ist der Scanprozess abgeschlossen, legt der Sechsachs-Roboter das Handy in das Inlay der Verkaufsverpackung, die über das Transfersystem in die Zelle getaktet wurde. Dann muss der vom Labeldrucker mit allen wichtigen Informationen des Handys bedruckten Aufkleber abgeholt werden. Dabei bedient sich der TX 60 seines zweiten Vakuumgreifers, saugt den Aufkleber mit der nicht klebenden Seite an, fährt damit zur Verkaufsverpackung und drückt das Klebeetikett auf die Schachtel. Die Robotersteuerung CS 8 C erlaubt es, auf eine übergeordnete SPS zu verzichten. MM

Sonja Koban ist Leiterin Marketing bei der Stäubli Tec-Systems GmbH, 95448 Bayreuth

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