Průkopnická automatizace balení

Kompletní řešení manipulace na konci vertikálního kartonážního stroje VCL 180 S je vybaveno dvěma manipulačními systémy dodanými společností Afag pro vyjmutí a polohování (dole) a pro správné orientování skládacích krabic pro další zpracování (nahoře). (Obrázek: Afag Automation AG)

Pro nepřetržité dodávání skládací krabice je zabudována manipulační jednotka, která pomocí vakuového sání vytahuje svisle stojící skládací krabici z pásového dopravníku a umisťuje ji do výchozí polohy pro víceosé manipulátory. (Obrázek: Afag Automation AG)

Na obrázku je vidět synchronizovaný dvojitý naklápěcí/otáčecí pohyb (2 x 90°) pro správné orientování skládacích krabic na dopravníku odvozu. (Obrázek: Afag Automation AG)

Po dokončení odkládacího procesu je nyní orientovaná skládací krabice připravena k dalšímu přepravě do finálního balení. (Obrázek: Afag Automation AG)

S kreatívní kombinací plně elektrických a standardizovaných manipulátorů a lineárních motorových modulů od Afag pomáhá specialista na balicí techniku Brunner Engineering z Durmersheim svým zařízením k větší využitelnosti a flexibilitě použití.

„Brunner-Kartonierer pro všechny odvětví a aplikace“ – tento slogan je program a odráží výrazně výkonnost a systémové řešení kompetence typického, technologií orientovaného středního podniku. Ale od začátku. V roce 1965 založil Otto Brunner podnik zaměřený na vývoj a výrobu balicích strojů. Později převzal podnik Ludwig Brunner a zaměřil se na konstrukci kartonovacích strojů, balicích zařízení, speciálních strojů a dopravníků. Postupem času vznikl standardní program kartonovacích strojů v vertikální a horizontální konstrukci a příslušenství. Na základě standardizovaných jednotek a zákaznických úprav je podle typu stroje, rozdělení a provozního režimu možné zpracovávat nebo vyvážet složité formáty krabic od 20 x 15 x 45 mm do maximálně 270 x 120 x 350 mm při rychlostech od jednoho do 300 kusů za minutu. Zákazníci Brunner Engineering pocházejí z oblastí farmacie, kosmetiky, potravinářství a technických produktů, stejně jako z odvětví spotřebního zboží, a oceňují výkonnost a flexibilitu použití strojů a zařízení, která jsou navržena a vyrobena podle aktuálně platných směrnic (například GMP). Ale nejen mnoho koncových zákazníků, ale i někteří výrobci balicích zařízení spoléhají na odbornost a know-how Brunner Engineering z Durmersheim – především pokud jde o vertikální a horizontální kartonovací stroje pro plně automatické či manuální balení.

Zaměření na podstatu věci

Ralf Mohr, jednatel Brunner Engineering, má více než 30 let zkušeností v balicí technice. Vidí velkou přidanou hodnotu v řešeních, která nabízí jeho 18členná společnost: „Naše výhody spočívají ve velké variabilitě formátů a možnosti rychlé, jednoduché a reprodukovatelné změny formátu. Navíc jsou naše složenky většinou transportovány pomocí řemenů šetrně k produktu i obalu. Stroje jsou vyrobeny jako GMP verze v balkonové konstrukci. Pro pohybové operace používáme přímé pohony s servomotory. Stroje lze volitelně obsluhovat automaticky, manuálně nebo v mixu a díky modulární konstrukci je možné je dodatečně rozšířit. Abychom udrželi náklady na zařízení pod kontrolou, spoléháme na výše zmíněnou standardizaci a na komponenty dostupné na trhu v požadované kvalitě. Prioritou jsou vždy vysoký a především spolehlivý výkon, požadavky na flexibilitu, jednoduchá údržba a servis, a nakonec náklady. Zároveň klademe důraz na aspekty kvality a rychlé reakce, přičemž považujeme vysoký podíl vlastních výrobků za nezbytný a klademe vysoké nároky na naše dodavatele.“ Tato kritéria splňuje také specialista na manipulaci Afag Automation, který nedávno čelil Ralf Mohr s výjimečným technickým problémem manipulace.

Roboti s kyvným ramenem vs. elektrická manipulace

Alexander König, obchodní zástupce pro jihozápadní Německo u Afag Automation a odpovědný za zákazníka Brunner Engineering, popisuje požadavky společnosti: „Šlo o současné zachycení, dvakrátné otáčení nebo převrácení o 90° a pokládku nejprve stojících složenek, které jsou poté správně orientovány a přemístěny na dopravník k finální balicí lince. To při rychlosti 80 kusů za minutu a s výkonem vertikálního kartonovacího stroje typu VCL 180 S. Dříve se takové složité pohyby realizovaly pomocí několika pneumatických lineárních, otáčecích a rotačních manipulátorů, což se však vzhledem k počtu dílů, montáži, instalaci a omezeným rychlostem ukázalo být stále obtížnější. Koncový zákazník požadoval vyšší výkon a tyto bylo možné spolehlivě dosáhnout pouze s vyšší úrovní automatizace a důsledným použitím elektricky poháněných manipulátorů.“ Ralf Mohr a jeho kolegové také zkoušeli použití robota, ale z důvodů místa a nákladů to zamítli. Navíc se ukázalo, že kompletní řešení, které představil Alexander König a technici Afag, nabízí více než jen dobrou alternativu. Na základě požadované, kreativní kombinace elektrických manipulátorů do víceosého X-Z-B-C manipulátorského systému (podle definice os DIN 66217) jsou použity následující standardní komponenty: lineární portálová osa s lineárním motorem (osa X), lineární osa s lineárním motorem (osa Z), elektricky poháněná rotační osa (osa B) a další elektricky poháněná rotační osa (osa C).

Synchronní pohybové operace pro vysoké rychlosti

Pro nepřetržité dodávání složenek z dopravníku balicího stroje je dále instalována další manipulátorová jednotka (lineární osa s lineárním motorem, osa X), která pomocí vakuového uchopovače vytahuje složenky z oblasti dopravníku a předává je do výstupní pozice pro víceosé manipulátory. Jak systém víceosé manipulace, tak i samostatný manipulátor jsou ve společnosti Afag sestaveny a vybaveny tak, aby byly připraveny k instalaci a připojení, takže Brunner Engineering musel pouze provést finální montáž a mechanickou či řídicí integraci. Součástí dodávky byly také všechny regulátory s motorkovými kabely a konektory, a různé příslušenství. Standardizace všech komponentů, kterou Afag uplatňuje, přináší zákazníkovi výhodu, že systémy manipulace lze perfektně sladit s provozem strojů a jejich řízením v režimu master-slave a přesně synchronizovat, což se odráží v optimalizovaných rychlostech a vyšší průchodnosti. Navíc je možné podle flexibilnosti zařízení naprogramovat různé produktové pohybové profily a podle potřeby je kdykoli načíst. Na závěr uvedl prakticky přesvědčený Ralf Mohr: „Od analýzy potřeb přes koncepci, návrh, výpočet až po konstrukční integraci a pozdější uvedení do provozu jsme od Afag získali veškerou podporu. Řešení založené na standardizovaných elektrických nebo lineárních motorových manipulátorech nás i naše zákazníky posouvá vpřed, protože jsme nyní ještě flexibilnější v oblasti obrábění a formátování. Logicky tak budeme dále automatizovat s pomocí Afag a odlehčíme si v oblasti manipulace.“