Wereldpremière in plakjes

De beperkte ruimte was een grote uitdaging bij de realisatie van de installatie. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Een van de grootste uitdagingen bij het configureren van de robotcel was de beperkte beschikbare vloeroppervlakte. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Met zijn viervoudige grijper haalt de Stäubli TX200 het 12 kg zware worstkaliber op een gedefinieerde plaats op. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Met zijn viervoudige grijper pakt de Stäubli TX200 de 12 kg zware worsten op een vaste positie. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

De TX200 brengt de worstkalfers veilig en voorzichtig naar de laadzijde van de snijmachine. (Copyright: 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, teamleider verpakking bij Kaufland Fleischwaren GmbH, is enthousiast over de robotcel. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Dieter Schäfer, teamleider verpakking bij Kaufland Fleischwaren GmbH, is blij met de robotcel. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Rainer Bonfig, Geschäftsführer der bsb robot systems GmbH: Sein Unternehmen hat die Roboterzelle unter Einhaltung strengster Hygienevorgaben realisiert. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Rainer Bonfig, Managing Director van bsb robot systems GmbH: Zijn bedrijf heeft de robotcel gerealiseerd in overeenstemming met de strengste hygiëne-eisen. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Bij het hanteren van 12 kg zware worstkalibers betreedt de levensmiddelenvolsortimenter Kaufland onontgonnen terrein. Sinds kort neemt een Stäubli Sechsachser TX200 he de belading over van een automatische snij- en verpakkingsmachine, die uit 1,5 meter lange worsten heerlijke belegwaren bereidt. De wereldwijd unieke robotoplossing ontlast de medewerkers en brengt nog meer belangrijke voordelen.

In de voedingsmiddelenindustrie staat het inzetten van robotica altijd voor bijzondere uitdagingen, vooral wanneer het gaat om de omgang met onverpakte levensmiddelen. Als de robot direct in contact komt met het product, in dit geval worstkalibers, moeten strenge hygiënevoorschriften worden nageleefd. En: de gebruikelijke, meerdere keren per dag voorkomende desinfectieprocessen en washdown-Intensivreinigingen van alle machineonderdelen vormen voor standaardrobots bijna onoverkomelijke obstakels.

Dat wisten ook de verantwoordelijken in de Heilbronner worstfabriek van Kaufland Fleischwaren. Hier zagen ze enerzijds de grote voordelen die met de inzet van een robot konden worden gerealiseerd, maar tegelijkertijd wogen twijfels over de geschiktheid ervan zwaar mee in de investeringsbeslissing. Dieter Schäfer, teamleider verpakking bij Kaufland Fleischwaren, herinnert zich: „Het beladen van een snijmachine met 1.500 millimeter lange en twaalf kilogram zware worstkalibers gedurende een volledige shift was voor de medewerkers een van de minder geliefde taken. Met de ombouw van de productie naar nog efficiëntere processen was dit werk bovendien nauwelijks nog handmatig te behappen. De robot leek de juiste oplossing, maar we waren sceptisch of een Sechsachser onze reinigingscycli op lange termijn zou doorstaan.“

Proceszekere robotinzet onder extreme omstandigheden

Om deze twijfels weg te nemen, nam Martina Düngfelder, Local Head of Life Sciences & Food bij Stäubli Robotics, het initiatief: „De bezwaren van Kaufland kende ik uit talrijke andere projecten. Ze konden echter gemakkelijk worden weggenomen, want onze washdown-geschikte HE-robots worden beschouwd als referentie voor inzet onder de genoemde omstandigheden en bewijzen hun duurzaamheid onder hygiënegevoelige omstandigheden al zo'n 15 jaar.“

Om hiervan zelf overtuigd te raken, begeleidde Stäubli de verantwoordelijken van Kaufland naar enkele referentieprojecten, onder andere in de kaasindustrie, waar Stäubli-robots al jaren stevig ingeburgerd zijn en onder strengste hygiëne-eisen proceszeker functioneren. Zo konden twijfels over hygiënenormen en weerstand tegen intensieve reinigingen worden weggenomen en besloot Kaufland uiteindelijk voor de robotoplossing.

Ruimtegebrek en grijptechniek als uitdaging

Met de bsb robot systems GmbH uit het Stäubli-partnerprogramma was de juiste systeembouwer snel gevonden. De Aschaffenburgers beschikken over ruime ervaring in robotautomatisering en namen het project graag op zich. Wat aanvankelijk leek op een eenvoudige taak – het ophalen van vier worstkalibers op een bepaalde positie en deze vervolgens aan de snijmachine overdragen – bleek bij nadere beschouwing een veeleisend project.

De bijzondere uitdagingen vat zaakvoerder Rainer Bonfig samen: „De dagelijks terugkerende reinigingsprocedures waren niet het probleem. We weten dat de Stäubli HE-robots dat probleemloos aankunnen. Waar we ons meer zorgen over maakten, waren de krappe ruimte en de grijptechniek, die de worstkalibers veilig en tegelijkertijd voorzichtig moest hanteren.“

De wereldwijde primeur: robotgestuurde snijmachinebelading

Aangezien Kaufland waarschijnlijk 's werelds eerste is die een snijmachine met een Sechsachser bevoorraadt, kon niet worden teruggevallen op bekende oplossingen uit eerdere projecten. De keuze voor de juiste robot was het eenvoudigst. Vanwege de desinfectie- en washdown-reinigingsprocessen kwam alleen een volledig ingekapselde, waterdichte Stäubli HE-robot in aanmerking. En de factoren draagvermogen en bereik spraken duidelijk voor de keuze van de grote TX200 he, de speciaal ingekapselde Humid Environment-uitvoering.

Deze veelzijdige industriële robot van topklasse behoort tot de snelste op de markt en stelt normen op het gebied van hygiëne, robuustheid, dynamiek en precisie. Uitgerust met hoge reinraumgeschiktheid, overtuigt de TX200 met interne media- en voedingsleidingen en een volledig afgedicht behuizing in beschermingsklasse IP67. Bovendien zijn storingscontouren en dode hoeken systematisch geminimaliseerd. De behuizing bestaat uit corrosiebestendige materialen, waardoor de robot niet wordt aangetast door desinfectie- of intensieve washdown-reinigingen. Daarnaast maakt dit model, net als alle andere Stäubli-robots, het gebruik van voedselveilige NSF H1-olie mogelijk, zonder dat dit ten koste gaat van prestaties of snelheid.

Uitstekende constructie: de grijper

Bij de grijperconstructie profiteerden de bsb-constructeurs van hun decennia lange expertise in de speciale machinebouw. De gevonden oplossing verdient het predicaat 'Meesterwerk'. De bijzonderheid: om de vastgestelde cyclustijden te halen, moeten telkens vier worstkalibers tegelijk worden gepakt.

Om de worsten tijdens het proces niet te beschadigen, bedacht bsb een speciale oplossing: „We hebben een zogenaamde vierdubbele rolgrijper ontworpen en gebouwd, waarmee de Stäubli TX200 Sechsachser op de overdrachtpositie onder de vier beschikbare worstkalibers rijdt en deze op een zachte manier oppakt. De bijna 80 kilogram wegende grijper is in totaal 1.800 millimeter breed en beschikt voor elk van de vier kalibers over vier door een centrale motor aangedreven rollen. Met de vier op gelijke afstand geplaatste contactpunten zorgen we voor een veilige opname en voorkomen we doorhangen van de 1.500 millimeter lange, 'buigslappe' worstkalibers“, aldus Rainer Bonfig.

Om de snijmachine te beladen, stuurt de Stäubli TX200 de overdrachtpositie nauwkeurig aan. Zodra de uiteindelijke positie is bereikt, brengt de centrale motor de rollen van de grijper in beweging. Zo wordt de waardevolle lading procesveilig en precies gepositioneerd in de toevoer van de snijmachine. Om te voorkomen dat de worstkalibers wegglijden op de 3D-geprinte rollen van de grijper, zijn deze voorzien van een fijne igelcontour die voor de benodigde tractie zorgt tijdens het transport.

Hoge output: 6.000 kilogram belegwaren per shift

Met deze wereldwijd unieke automatisering bereikt het Heilbronner vleesfabriek van Kaufland een output van 12.000 kilogram belegwaren per dag in twee ploegen. In totaal worden 21 verschillende worstsoorten verwerkt, die worden gecombineerd in vier verschillende verpakkingsunits en in Duitsland en Oost-Europa worden aangeboden.

Dieter Schäfer is na aanvankelijke bedenkingen nu volledig overtuigd van de robotcel: „Mijn zorgen over het naleven van onze hoge hygiënenormen kon de Stäubli TX200 he Sechsachser volledig wegnemen. De robotsoplossing voldoet ook aan onze andere doelen 100%. De ontlasting van de medewerkers, het proceszeker werken op de kleinste ruimte, de verhoging van de productiviteit, de hoge beschikbaarheid, de weerstand van de robot tegen intensieve washdown-reinigingen, de nieuwe, boeiende werkzaamheden door robotica – het project is in alle opzichten een groot succes.“