Világszenzáció szeletekben

A szűk helyek nagy kihívást jelentettek a rendszer megvalósításában. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Az egyik legnagyobb kihívás a robotcell konfigurálásában a rendelkezésre álló szűkös padlóterület volt. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

A négykaros fogóval a Stäubli TX200 felveszi a meghatározott helyről a 12 kg-os kolbászt. (Szerzői jog: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Négykaros fogójával a Stäubli TX200 felveszi a meghatározott helyről a 12 kg-os kolbászt. (Szerzői jog: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

A TX200 biztonságosan és óvatosan szállítja a kolbászokat a szeletelő betöltő oldalára. (Szerzői jog: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / The TX200 reliably and carefully conveys the sausages to the loading side of the slicer. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Dieter Schäfer, Teamleiter Verpackung bei der Kaufland Fleischwaren GmbH, ist von der Roboterzelle begeistert. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Dieter Schäfer, Verpackungsteamleiter bei Kaufland Fleischwaren GmbH, ist begeistert von der Roboterzelle. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Rainer Bonfig, a bsb robot systems GmbH ügyvezető igazgatója: Cége a legszigorúbb higiéniai előírások betartásával valósította meg a robotcellát. (Szerzői jog: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Rainer Bonfig, a bsb robot systems GmbH ügyvezető igazgatója: Cége a legszigorúbb higiéniai követelményeknek megfelelően valósította meg a robotcellát. (Szerzői jog: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

A 12 kg-os kolbásztömb kezelésében a teljes élelmiszer-kínálatot biztosító Kaufland újszerű területre lépett. Nemrég egy Stäubli hat-tengelyes TX200 he robot veszi át az automata szeletelő- és csomagológép feltöltését, amely 1,5 méter hosszú kolbászokból készít finom felvágottakat. A világszerte egyedülálló robotmegoldás tehermentesíti a dolgozókat, és további lényeges előnyöket hoz.

A élelmiszeriparban a robotika alkalmazása különösen kihívásokkal jár, amikor nyers élelmiszerek kezeléséről van szó. Ha a robot közvetlenül érintkezik a termékkel, jelen esetben kolbásztömbökkel, szigorú higiéniai előírásokat kell betartani. És: a szektorban megszokott, naponta többször végzett fertőtlenítési folyamatok, valamint az összes berendezés részének intenzív mosási és tisztítási műveletei szinte megoldhatatlan akadályt jelentenek a standard robotok számára.

Ezt jól tudták a Kaufland Fleischwaren Heilbronn kolbászműhelyének felelősei is. Egyrészt látták a robot alkalmazásával járó nagy előnyöket, másrészt azonban kételyek merültek fel a robot alkalmasságával kapcsolatban. Dieter Schäfer, a Kaufland Fleischwaren csomagolási csapatvezetője emlékszik: „A 1500 milliméter hosszú és 12 kilogrammos kolbásztömbök gépbe helyezése egy műszak során a dolgozók egyik kevésbé kedvelt feladata volt. Az üzem átállítása még hatékonyabb folyamatokra már szinte kizárólag manuálisan volt kezelhetetlen. A robotnak tűnt a megfelelő megoldásnak, de kételkedtünk, hogy egy hat-tengelyes tartósan ellenállna-e a tisztítási ciklusainknak.”

Biztonságos robotalkalmazás extrém körülmények között

Martina Düngfelder, a Stäubli Robotics helyi Life Sciences & Food vezetője vállalta a kételyek eloszlatását: „A Kaufland oldaláról felmerült aggályokat számos más projektből ismertem. Ezek azonban könnyen eloszlottak, mert a washdown-ellenálló HE-robotjaink referenciának számítanak az említett körülmények között végzett alkalmazásokban, és 15 éve bizonyítják tartósságukat higiéniaérzékeny körülmények között.”

Hogy saját szemével győződjön meg erről, a Stäubli kísérte a Kaufland felelőseit néhány referenciaprojektben, többek között a sajtfeldolgozó iparban, ahol a Stäubli robotok már régóta stabilan működnek a legszigorúbb higiéniai követelmények mellett. Így sikerült eloszlatni a higiéniai normákkal és az intenzív tisztítási ellenálló képességgel kapcsolatos kételyeket, végül a Kaufland a robotmegoldás mellett döntött.

Helyszűke és fogási technika kihívásként

A megfelelő berendezésgyártót gyorsan megtalálták a Stäubli partnerprogramban részt vevő bsb robot systems GmbH személyében. Az aschaffenburgi cég gazdag tapasztalattal rendelkezik a robotautomatizálás terén, és szívesen vállalta a projektet. Ami elsőre egyszerű feladatnak tűnt – négy kolbásztömb felvétele meghatározott helyről, majd átadása a szeletelőnek – részletes vizsgálat során kihívásokkal teli projektnek bizonyult.

Az üzletvezető Rainer Bonfig összegzi a különleges kihívásokat: „A napi tisztítási eljárások nem jelentettek problémát. Tudjuk, hogy a Stäubli HE-robotok ezt könnyedén el tudják végezni. Inkább a szűk helyek és a fogási technika okozott fejtörést, amelyeknek biztosan kell kezelniük a kolbásztömböket, miközben kíméletesek maradnak.”

A világ első robot által támogatott szeletelőfeltöltése

Mivel a Kaufland valószínűleg a világ első olyan helye, ahol egy hat-tengelyes robot tölti fel a szeletelőt, nem lehetett az előző projektek ismert megoldásaira hagyatkozni. A megfelelő robot kiválasztása a legegyszerűbb lépés volt. A fertőtlenítési és washdown tisztítási folyamatok miatt kizárólag egy teljesen burkolt, vízálló Stäubli HE-robot jöhetett szóba. És a teherbírás, valamint a hatótávolság egyértelműen a nagy TX200 he, azaz a speciálisan burkolt Humid Environment kivitel mellett szólt.

Ez a sokoldalú, csúcskategóriás ipari robot a leggyorsabb a piacon, és mércét állít a higiénia, tartósság, dinamika és precizitás terén. Magas tisztatér-képességgel rendelkezik, belső médialejárókkal és teljesen szigetelt IP67 védettségű házzal. Emellett a zavaró részek és holt terek rendszeresen minimalizálva vannak. A ház korrózióálló anyagokból készült, így a robotot sem a fertőtlenítő, sem a washdown intenzív tisztítás nem károsítja. Továbbá ez a modell, mint minden más Stäubli robot, élelmiszerbiztonsági NSF H1-olaj alkalmazását teszi lehetővé anélkül, hogy a teljesítmény vagy a sebesség csökkenne.

Kiváló konstrukció: a fogó

A fogó kialakításában a bsb mérnökei évtizedes tapasztalatukat kamatoztatták az egyedi gépgyártásban. A kialakított megoldás mesterműnek számít. A különlegesség abban rejlik, hogy a megadott taktidő eléréséhez négy kolbásztömböt egyszerre kell megfogni.

Hogy a kolbász ne sérüljön a folyamat során, a bsb egy speciális megoldást dolgozott ki: „Kifejlesztettünk egy úgynevezett négyszeres görgős fogót, amellyel a Stäubli TX200 hat-tengelyes robot az átadási helyen a négy kolbásztömb közé hajt, és azokat kíméletesen felemeli. A fogó összesen kb. 80 kilogramm súlyú, 1800 milliméter széles, és minden négy kolbász számára négy, központi motorral hajtott görgőt tartalmaz. A négy, egyenlő távolságban elhelyezett érintkezési pont biztosítja a biztonságos felvételt, és megakadályozza a 1500 milliméter hosszú, „hajlékony” kolbásztömbök lógását” – mondja Rainer Bonfig.

A szeletelő feltöltéséhez a Stäubli TX200 pontosan a átadási pozíciót irányítja. Amikor a végső pozíció elérésre kerül, a központi motor mozgatja a fogó görgőit. Így a értékes rakomány biztonságosan és precízen kerül a szeletelő adagolójába. A kolbásztömbök csúszásának megakadályozására a fogó 3D nyomtatott görgőin finom tüskés kontúr található, amely biztosítja a megfelelő tapadást a szállítás során.

Magas termelés: 6000 kilogramm felvágott műszakonként

Ezzel a világszinten egyedülálló automatizálással a Kaufland heilbronni húsüzeme napi 12 000 kilogramm felvágottat ér el két műszakban. Összesen 21 különböző kolbászfajta halad át a gépsoron, amelyek négy különböző felvágott-csomagolási egységben kerülnek összekapcsolásra, és Németországban, valamint Kelet-Európában kerülnek értékesítésre.

Dieter Schäfer a kezdeti aggályok után ma teljes mértékben meggyőződött a robotcelláról: „A magas higiéniai normáink betartásával kapcsolatos aggályaimat a Stäubli TX200 he hat-tengelyes robot teljesen eloszlatta. A robotmegoldás minden más célunkat is száz százalékosan teljesíti. A dolgozók tehermentesítése, a folyamatbiztos munka szűk helyen, a termelékenység növelése, a magas rendelkezésre állás, a washdown intenzív tisztításokkal szembeni ellenálló képesség, az új, izgalmas munkakörök a robotikának köszönhetően – ez a projekt minden szempontból sikeres.”