Innovatív csomagolási automatizálás

A vertikális kartonozó VCL 180 S végén található kezeléstechnikai teljes megoldás két, az Afag által szállított kezelőrendszerrel van felszerelve, amelyek az anyagkivételi pozícióhoz (lent) és a hajtogatott dobozok tárolási helyes orientációjához a további feldolgozáshoz (fent) szükségesek. (Kép: Afag Automation AG)

A hajtogatott doboz folyamatos szállításához egy kezelőegységet építettek be, amely vákuumos szívóval kihúzza a hosszanti irányban álló dobozt a szállítószalagról, és kiveszi a kivételi pozícióba, hogy a többtengelyes kezeléshez rendelkezésre álljon. (Kép: Afag Automation AG)

A képen a szinkronizált kétszeres hajtási/forgatási folyamat látható (2 x 90°), amely a hajtogatott dobozok helyes orientációját biztosítja a szállítószalagon. (Kép: Afag Automation AG)

A befejezett hajtogatási folyamat után az most fekvő helyzetű hajtogatott doboz készen áll a további szállításra a végcsomagoláshoz. (Kép: Afag Automation AG)

Az Afag teljesen elektromos és szabványosított kezelő- és lineáris motor modulok kreatív kombinációjával a csomagolástechnikai szakértő Brunner Engineering, szül. Durmersheim, növeli berendezéseinek kihasználtságát és alkalmazási rugalmasságát.

„Brunner-kartonozók minden iparág és alkalmazás számára” – ez a szlogen a programot jelenti, és erőteljesen tükrözi egy tipikus, technológia-orientált középvállalkozás teljesítőképességét és rendszermegoldási kompetenciáját. De haladjunk sorban. 1965-ben Otto Brunner alapított egy vállalkozást csomagológépek fejlesztésére és gyártására. Később Ludwig Brunner vette át a céget, és a kartonozó gépek, csomagológépek, különleges gépek és termékellátó rendszerek építésére összpontosított. Idővel ebből egy szabványos program alakult ki vertikális és horizontális kivitelű kartonozó gépekkel, valamint a hozzájuk tartozó perifériákkal. A szabványosított egységek és az ügyfélspecifikus módosítások alapján, a kivitel, géptípus, osztás és működési mód szerint lehetőség van 20 x 15 x 45 mm-től akár 270 x 120 x 350 mm-ig terjedő hajtogatott dobozformátumok feldolgozására vagy kiadására, ciklusszámuk pedig 1 és 300 darab/perc között változik. Brunner Engineering ügyfelei a gyógyszer-, kozmetikai-, élelmiszer- és műszaki termékek, valamint a fogyasztási cikkek szektorából érkeznek, és értékelik a gépek és berendezések teljesítőképességét és felhasználási rugalmasságát, amelyek minden esetben az aktuális irányelvek (például GMP) szerint vannak tervezve és gyártva. De nemcsak a végfelhasználók, hanem számos csomagológép-gyártó is bízik Brunner Engineering szakértelmében és know-how-jában Durmersheimből – különösen akkor, amikor a teljesen automatikus vagy manuális csomagoláshoz szükséges vertikális és horizontális kartonozók szerepelnek a feladatban.

A lényegre koncentrálva

Ralf Mohr, a Brunner Engineering ügyvezetője több mint 30 éves tapasztalattal rendelkezik a csomagolástechnika területén. Nagy értéket lát azokban a megoldásokban, amelyeket az 18 főt foglalkoztató vállalat kínál: „Előnyeink közé tartozik a nagy formátumválaszték és a gyors, egyszerű és reprodukálható formátumváltás lehetősége. Emellett a hajtogatott dobozokat nálunk általában fogaskerekes szállítással végzik, ami kíméli a terméket és a csomagolást. A gépek GMP-kivitelben, balkonos kialakítással készülnek. A mozgási folyamatokhoz közvetlen meghajtású, szervomotoros hajtásokat alkalmazunk. A gépek automatikusan, manuálisan vagy keverve kezelhetők, és a moduláris felépítésük lehetővé teszi a későbbi bővítést. Az üzemeltetési költségek kontrollálása érdekében egyrészt a fent említett szabványosításra, másrészt a piacon elérhető, a kívánt minőségű alkatrészekre támaszkodunk. A fő szempont mindig a magas és megbízható teljesítmény, az igény szerint rugalmas működés, az egyszerű karbantartás és szerviz, valamint a költségek. Ugyanakkor a minőség és a gyors reagálás is kiemelt szerepet kap, ezért elengedhetetlennek tartjuk a magas saját gyártási arányt, és nagyon magas elvárásokat támasztunk beszállítóink felé.” Ezeknek az elvárásoknak felel meg az Afag Automation kezeléstechnikai szakértője is, akit nemrég Ralf Mohr egy különösen kihívást jelentő kezeléstechnikai feladattal keresett meg.

Könyökkaros robot vs. elektromos kezeléstechnika

Alexander König, az Afag Automation déli értékesítési képviselője, aki a Brunner Engineering ügyfeleiért felelős, leírja a vállalat kívánságait: „Ez arról szólt, hogy egyszerre vegyen fel, kétszer forduljon vagy forduljon el 90°-kal, valamint az álló helyzetben érkező hajtogatott dobozok lerakása, amelyek ezután helyes tárolási pozícióba kerülnek, és keresztben haladnak a végcsomagoló vonal felé a szállítószalagon. Ez 80 darab/perc ciklusszámmal történt, kiindulva egy VCL 180 S típusú vertikális kartonozó kiadási teljesítményéből. Korábban ilyen összetett mozgási folyamatokat több pneumatikus lineáris, forduló- és rotációs kezelőmodullal valósítottak meg, de a komponensek, az összeszerelés, a telepítés és a korlátozott ciklusszám miatt egyre inkább rendkívül nehézzé vált. A végfelhasználó magasabb teljesítményt kívánt, amit csak magasabb automatizáltsági szinten és elektromosan működtetett kezelőmodulok alkalmazásával lehetett megbízhatóan megvalósítani.” Ralf Mohr és kollégái a robot alkalmazásának lehetőségét is vizsgálták, de helyszín- és költségszempontok miatt elvetették. Mivel azonban Alexander König és az Afag alkalmazástechnikai csapata által bemutatott teljes megoldás több mint jó alternatívát kínált. A követelményekhez igazított, kreatív kombinációként elektromosan működtetett kezelőmodulokból álló többtengelyes X-Z-B-C kezelőrendszert alkalmaznak (a tengelydefiníció szerint DIN 66217 szerint). Ez a rendszer a következő szabványos komponenseken alapul: egy lineáris motorral működtetett portálkar (X-tengely), egy lineáris motorral működtetett lineáris tengely (Z-tengely), egy elektromosan működtetett forgó tengely (B-tengely), valamint egy elektromosan működtetett forgó tengely (C-tengely).

Szinkron mozgási folyamatok magas ciklusszámhoz

Az állandó hajtogatott dobozok szállítószalagról való levételét egy további kezelőegység (lineáris motorral hajtott lineáris tengely, X-tengely) végzi, amely vákuumos szívóval húzza ki a dobozokat a szállítószalagból, és a felvételi pozícióban a többtengelyes kezelőrendszer számára biztosítja az átvételt. Mind a többtengelyes kezelőrendszer, mind az egyedi kezelőegység gyárilag összeszerelve és csatlakoztatva kerül átadásra, így Brunner Engineeringnek csak a végső összeszerelést, valamint a mechanikus és vezérlőtechnikai integrációt kell elvégeznie. A szállítási csomag része minden szabályozó, motorkábel és csatlakozó készlet, valamint különféle kiegészítők. Az Afag által alkalmazott komponensek szabványosítása azt is lehetővé teszi az ügyfél számára, hogy a kezelőrendszerek master-slave üzemmódban tökéletesen összehangoltan és finomhangoltan működjenek a gépek folyamataival és vezérlésével, ami nem utolsósorban az optimalizált ciklusszámokban és ezáltal a magasabb átviteli sebességben mutatkozik meg. Emellett lehetőség van különböző termékhez kötött mozgási profilok programozására és azok bármikor történő előhívására az alkalmazás rugalmasságának növelése érdekében. Végül, a tapasztalt szakember, Ralf Mohr így nyilatkozott a közös munkáról: „A szükségletfelméréstől a koncepciótervezésen, méretezésen és kalkuláción át a konstruktív integrációig és későbbi üzembe helyezésig az Afag minden támogatást megadott. A szabványosított elektromos vagy lineáris motorral működtetett kezelőmodulokon alapuló megoldás sok szempontból fejlődést hoz számunkra és ügyfeleink számára is, mivel most még rugalmasabban tudjuk kezelni a halmazképet és a formázást. Ennek megfelelően tovább fogunk automatizálni az Afag segítségével, és a kezeléstechnikai feladatokat is könnyebbé tesszük.”