Die richtigen (Roboter-)Bewegungen für feine Pralinen

Ein modulares System mit sechs Untermaschinen und einem maßgeschneiderten Vibrationsförderer verpackt Pralinen schonend mit 500 Packungen/Minute in Schalen und Kartons.

Mit einer 150-jährigen Tradition hat sich der polnische Konditor Mieszko auf die Herstellung hochwertiger Pralinenprodukte spezialisiert, die mit Zutaten wie frischem Obst, knackigen Nüssen, reichhaltigen Likören und erlesenen Spirituosen gefüllt sind. Seine köstlichen Süßigkeiten sind bei polnischen Schokoladenliebhabern so beliebt, dass das Unternehmen allein jedes Jahr mehr als 1,5 Millionen Schachteln seiner mit Sahne gefüllten Amoretta-Pralinen verkauft, die in seinen beiden Werken in Ratibor bei Katowice im Süden Polens hergestellt werden.

Eines der beliebtesten Produkte sind die Cherrissimo-Pralinen, die aus dunkler Schokolade, Kirschen, trockenem Alkohol und Fruchtsaft hergestellt werden. Die halbkugelförmigen Pralinen sind in bunter Folie verpackt und werden in Formaten angeboten, die von der kleinen Geschenkverpackung bis zur großen Sortimentsbox reichen. Um der steigenden Nachfrage nach dieser Pralinensorte gerecht zu werden, entschied sich Mieszko, den Vorsortier- und Verpackungsprozess für Cherrissimo zu automatisieren.

Zu den Hauptanforderungen an die Verpackungsmaschine gehörte, dass sie die empfindlichen Schokoladenprodukte äußerst schonend behandelt und mehr als 20 verschiedene Verpackungsformate unterstützt. Mit der Entwicklung eines Systems mit einer Leistung von 500 Kartons pro Minute, das mit sechs Untermaschinen ausgestattet ist, von denen jede über einen eigenen Roboter verfügt, und einer einzigartigen Vibrationseinheit konnte die Gerhard Schubert GmbH die Anforderungen von Mieszko erfüllen.

An der ersten Teilmaschine werden die Kunststoffschalen, in denen die verschiedenen Pralinen untergebracht sind, mit einem Roboter aus einem Magazin entnommen und auf dem von Schubert entwickelten einachsigen, schienenbasierten Transportsystem Transmodul platziert. Dieser Station folgen drei TLM-Teilmaschinen mit integrierten vierachsigen Pick-and-Place-Robotern vom Typ TLM-F4, die die Trays mit Produkt befüllen. Jeder wird von drei separaten Zuführungen mit Produkt versorgt, die das maßgeschneiderte Vorsortier-Vibrationssystem bilden.

Michael Voelskow, Sales Account Manager bei Schubert, erklärt: „Das erste Zuführband liefert die verpackten Pralinen unsortiert in loser Schüttung. Bei der Übergabe an ein zweites Band werden die Produkte nicht mehr übereinander, sondern nebeneinander positioniert einlagig. Das unmittelbar darauffolgende dritte Förderband bewegt sich in einer ruckartigen Bewegung zwei Schritte vorwärts und einen Schritt zurück.“ Diese Bewegung ist so perfekt ausbalanciert, dass auf der runden Seite liegende Pralinen auf die flache Unterseite geschleudert werden, während bereits richtig ausgerichtete Produkte in dieser Position bleiben.

Nach der richtigen Positionierung werden die Pralinen zur Vereinzelung über ein Streuband geführt. Ein Auflichtscanner – Teil eines von Schubert entwickelten Bilderkennungssystems für Verpackungsaufgaben mit großen Produktsortimenten – erkennt die Position der Produkte. Dadurch lässt sich nicht nur die Position der Produkte berechnen, sondern auch die Qualität beurteilen: Nur perfekte Pralinen werden von den Robotern aufgenommen und in die bereitgestellten Kunststoffschalen gelegt.

Um die Pralinen beschädigungsfrei zu handhaben, verwenden die F4-Roboter weiche, halbschalenförmige Greifer, die an die Form der halbkugelförmigen Produkte angepasst sind und die Pralinen mithilfe von Vakuum sanft vom Band in die Kunststoffschalen übertragen.

In der nächsten Teilmaschine platzieren zwei F2-Zweiachsroboter die fertig beladenen Schalen in vormontierte, doppelwandige Kartons und legen je nach Format zum Schutz der Produkte Bonbonpads auf die Schalen. Die Linie kann auch Kartons im Tray-Stil verarbeiten, die durch ein speziell entwickeltes Spreizwerkzeug offen gehalten werden, das den Deckel beim Einsetzen der Kunststofftrays offen hält.

Neben verpackten Pralinen kann das System auch unverpackte Pralinen verpacken, indem es sie ohne Verwendung der Vibrationseinheit von der Schale auf die Einlaufbänder schiebt. Der werkzeuglose Wechsel zwischen den verschiedenen Verpackungskonfigurationen dauert nur 15 bis 20 Minuten.

Zukünftig plant Mieszko, weitere Verpackungsvarianten zu schaffen, etwa Trays für Kleinstmengen, die von Hand in die Kette eingelegt werden. Tomasz Stiebler, Projektleiter bei Mieszko: „Die enorme Flexibilität des Systems ist für uns ideal. Wir können mehr als 20 verschiedene Verpackungskombinationen verarbeiten. Auch die werkzeuglose Umstellung zwischen den Formaten begeistert mich.“

Mit der neuen Schubert-Pralinenverpackungslinie hat Mieszko den komplexen Verpackungsprozess für Cherrissimo-Pralinen deutlich erweitert und ist nun in der Lage, die Produktion deutlich zu steigern.

Lesen Sie hier den gesamten Teil I des Robotik-Sonderberichts „Globale CPGs begrüßen die Robotik“.