Sechs-Achs-Roboter automatisiert die Wurstproduktion

Kaufland geht bei der Verarbeitung seiner 12-kg-Würste neue Wege. Der sechsachsige Stäubli-Roboter TX200 HE belädt jetzt die Maschine, um 1,5 m lange Würste automatisch in schmackhafte, verpackungsfertige Würste zu schneiden. Diese Roboterlösung entlastet die Mitarbeiter von repetitiven und schweren Arbeiten und bietet viele zusätzliche Vorteile.

Roboter, die direkt mit Lebensmitteln in Berührung kommen, müssen die strengsten Hygienestandards erfüllen. Außerdem müssen sie den verschiedenen Desinfektionsverfahren und intensiven Reinigungsvorgängen in der Lebensmittelindustrie standhalten. Dennoch setzen immer mehr Verarbeiter auf die Robotisierung. "Das Einlegen von 1.500 mm langen und 12 kg schweren Würsten in die Schneidemaschine während einer ganzen Schicht war eine der unbeliebtesten Arbeiten", sagt Dieter Schäfer, Teamleiter Verpackung bei Kaufland Fleischwaren. "Durch die Einführung effizienterer Prozesse in anderen Bereichen der Produktion wurde es auch schwieriger, mit diesen manuellen Aufgaben Schritt zu halten. Die Integration eines Roboters schien die richtige Lösung zu sein, aber wir waren skeptisch: Würde eine sechsachsige Maschine unseren Reinigungszyklen über einen längeren Zeitraum standhalten können?"

Zuverlässig unter extremen Bedingungen

Martina Düngfelder, Leiterin des Bereichs Life Sciences & Food bei Stäubli Robotics Deutschland, zerstreute diese Zweifel: "Ich kannte die Vorbehalte von Kaufland aus zahlreichen anderen Projekten. Aber mittlerweile haben sich unsere HE-Roboter (Humid Environment) als Benchmark für Anwendungen in hygienesensiblen Umgebungen bewährt." Stäubli lud die Geschäftsleitung von Kaufland ein, sich bei einem Rundgang durch ähnliche Projekte selbst ein Bild zu machen und war sofort überzeugt. Der Systemintegrator bsb robot systems nahm das Projekt gerne an. Was zunächst einfach erschien - vier Riesenwürste in eine bestimmte Position zu heben und an die Schneidemaschine zu übergeben - erwies sich als komplexer als erwartet. Geschäftsführer Rainer Bonfig: "Die beiden Herausforderungen waren, den Roboter in den begrenzten Raum einzupassen und die Greiftechnik so präzise zu gestalten, dass die Würste nicht beschädigt werden."

Individuelles Design

Die Knaufland Schneidemaschine ist wahrscheinlich die erste der Welt, die mit einem sechsachsigen Laderoboter ausgestattet ist. Die Auswahl des Roboters war ein Kinderspiel: Angesichts der intensiven Desinfektions- und Reinigungsprozesse kam nur der vollständig gekapselte, wasserdichte Stäubli HE-Roboter in Frage. Die erforderliche Traglast und Reichweite sprachen für den großen TX200 HE. Bei der Auslegung und Konstruktion des Greifers konnte das bsb Team auf seine jahrzehntelange Erfahrung zurückgreifen. Um die geforderten Taktzeiten zu erreichen, mussten vier Würste gleichzeitig gegriffen werden. Bonfig erklärt: "Der sechsachsige TX200 positioniert den Greifer an der Übergabeposition unter den vier Würsten und hebt diese sanft an. Der Greifer wiegt knapp 80 kg und ist 1.800 mm breit. Er verfügt über vier Rollen, die von einem zentralen Motor für jede der vier Würste angetrieben werden. Die vier gleichmäßig verteilten Stützen sorgen für ein sicheres Anheben und verhindern, dass die schlaffen Würste durchhängen und splittern." Der TX200 fährt die Übergabeposition mit hoher Präzision an, bevor die Beladung beginnt. Sobald die Endposition erreicht ist, setzt der zentrale Motor die Rollen des Greifers in Bewegung. Damit die Würste nicht über den Greifer rutschen, ist die Oberfläche der 3D-gedruckten Rollen mit einer feinen, stacheligen Oberfläche versehen, die für die nötige Traktion sorgt.

6.000 kg aufgeschnittene Würste pro Schicht

Mit der Installation dieses weltweit einzigartigen Automatisierungssystems erreicht Kaufland in Heilbronn nun eine Produktion von 12.000 kg Aufschnitt pro Tag im Zweischichtbetrieb. Die Anlage verarbeitet bis zu 21 verschiedene Wurstsorten. Diese werden zu vier verschiedenen Wurstpaketen kombiniert. Schäfer: "Der Sechs-Achs-Roboter Stäubli TX200 HE hat meine Bedenken hinsichtlich der Einhaltung unserer strengen Hygienestandards vollständig ausgeräumt. Die Roboterlösung 100% erfüllt auch unsere anderen Ziele. Die geringere Belastung unserer Mitarbeiter, die zuverlässige Arbeitsweise der Maschine auf so kleinem Raum, die Produktivitätssteigerung, die hohe Verfügbarkeit, die Beständigkeit gegenüber intensiven Reinigungsprozessen und die spannenden neuen Möglichkeiten, die sie bietet, machen dieses Projekt in jeder Hinsicht zu einem vollen Erfolg."

Jetzt in HE-Version

Inzwischen ist die neue Generation, der TX2-200, auch in der HE-Version erhältlich. Der TX2-200 HE ist der größte Roboter der Serie mit einer Tragkraft von bis zu 170 kg und einer Reichweite von 2.209 mm, ideal geeignet für schwerere Handhabungsanwendungen. Gleichzeitig ist er eine präzise Handhabungsmaschine mit beeindruckender Dynamik für kurze Zykluszeiten. Im Hinblick auf die Lebensmittelsicherheit verfügt er über die geschlossene Struktur und die glatten Konturen seines Pendants in der Standardausführung. Als HE-Roboter ist er jedoch mit Umgebungen der ISO-Klasse 4 kompatibel und kann auch in feuchten Umgebungen eingesetzt werden (Schutzart IP67). Die erweiterte Sicherheitstechnik umfasst alle aktuellen Sicherheitsmerkmale. Diese entsprechen SIL3/PLe und garantieren somit maximale Sicherheit. Der TX2-200 kann daher in der Mensch-Maschine-Kooperation eingesetzt werden, ohne dass die Arbeitsbereiche durch Barrieren getrennt werden müssen. Das TX2-200 bietet ein neues Maß an Sicherheit, Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit und macht die Integration noch schneller und einfacher.