Schubert vereinfacht Roboterwerkzeuge

Die steigende Produkt- und Verpackungsvielfalt führt bei Herstellern von Backwaren, Süßwaren und Tierfutter zu häufigeren Formatwechseln. Dafür seien Werkzeuge erforderlich, die sich einfach austauschen lassen und keine aufwendige Nachjustierung benötigen.

„Maschine anhalten, Werkzeuge austauschen, fehlerfrei weiterproduzieren – darum geht es im Kern“, erklärt Peter Schubert, Bereichsleiter Konstruktion bei Schubert. Komplexe Lösungen seien angesichts fehlender erfahrener Bedienkräfte zunehmend unzeitgemäß, ergänzt Wolfgang Sedlak, Technischer Leiter Werkzeugkonstruktion.

„Ramp-up Zero“ nach dem Formatwechsel

Ziel der Werkzeugstrategie ist „Ramp-up Zero“: Bereits die erste verpackte Einheit nach dem Formatwechsel soll fehlerfrei vom Band laufen. Ausschuss und Kosten sollen sinken. Gleichzeitig wird die Produktionsplanung verlässlicher, weil sich  Formatwechsel genauer bestimmen lassen. Bei den F2- und F4-Robotern setzt Schubert auf leichte, schnell betriebsbereite Werkzeuge sowie eine automatische, codebasierte Erkennung. Die Maschine übernimmt erforderliche Einstellungen, wodurch manuelle Eingriffe und Fehlerquellen reduziert werden.

Wie Funktionen neu verteilt werden

Die Werkzeuge bleiben hochfunktional, enthalten jedoch nicht mehr sämtliche Funktionen selbst. Schubert trennt konsequenter zwischen Haupt- und Teilfunktionen. Hauptfunktionen verbleiben im Werkzeug, ergänzende Funktionen wandern in die Maschine. Ein Aufrichter soll demnach primär aufrichten, ein Verschließwerkzeug verschließen. Der Ausstoßer zum Absetzen einer aufgerichteten Schachtel wird beispielsweise direkt in die Maschine integriert. Dadurch sinkt die Zahl von Verschlauchungen, Schrauben und Kleinteilen.

Maschinenaufbau unterstützt die Werkzeugstrategie

Die Anpassungen betreffen auch den Maschinenaufbau. Neue Träger- und Verbindungselemente sowie maßhaltige Stranggussprofile sollen trotz geringerer Masse eine hohe Steifigkeit ermöglichen. Das unterstützt unter anderem die Wiederholgenauigkeit der Roboterbewegungen.

Welche Rolle der 3D-Druck spielt

„Einfach, leicht und modular lautet das Ziel“, betont Sedlak. Die additive Fertigung unterstützt dieses Konzept. Mit 3D-Druck lassen sich komplexe Strukturen in einem Stück herstellen. Dadurch werden weniger Einzelteile benötigt, das Werkzeuggewicht sinkt und der Wartungsaufwand kann reduziert werden.

Leichtere Werkzeuge steigern Tempo und Effizienz

Leichtere Werkzeuge erleichtern dem Bedienpersonal den Wechsel und benötigen weniger Lagerplatz. Neue Werkzeugsätze lassen sich zudem schneller bereitstellen. Hersteller können dadurch zügiger auf Produktwechsel und Neueinführungen reagieren und ihre Time to Market verkürzen. Das geringere Gewicht wirkt sich auch auf die Produktion aus. Roboter können höhere Taktraten erreichen und damit die Leistungsdichte der Verpackungsanlagen steigern. Zugleich sollen die wirtschaftlichere Konstruktion und kürzere Umstellzeiten die Formatfolgekosten senken.

Wie viel Vereinfachung sinnvoll ist

Schubert will nur Funktionen entfernen, die für die jeweilige Aufgabe nicht zwingend erforderlich sind. Dabei werden bestehende und bewährte Lösungen kritisch hinterfragt. Die Reduktion erfolgt jedoch im Austausch mit den Kunden. „Nur weil ein Konstrukteur denkt, dass eine bestimmte Funktion nicht mehr nötig ist, muss der Kunde diese Auffassung nicht teilen“, erläutert Sedlak. Die Werkzeugstrategie soll deshalb technische Vereinfachung, sichere Prozesse und die Anforderungen der Anwender miteinander verbinden.

Quelle: Mit Material von Schubert