Hygienegerechte Verpackungslösungen

Roboter für die Primärverpackung

| Redakteur: Silvano Böni

In der Demozelle unterstreicht der TP80 he seine Dynamik, die erst bei 200 Picks pro Minute endet, beim Verpacken von Shrimps, die er vom laufenden Band abgreift und lagerichtig im Tray ablegt.
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In der Demozelle unterstreicht der TP80 he seine Dynamik, die erst bei 200 Picks pro Minute endet, beim Verpacken von Shrimps, die er vom laufenden Band abgreift und lagerichtig im Tray ablegt. (Bild: Arne von Brill)

Mit der Demozelle, die in Kooperation mit dem Anlagenbauer Emkon und Sick entstand, will Stäubli belegen, wie produktiv, effizient und schnell die Verpackung offener Lebensmittel unter strengen EHEDG-Hygienestandards heute sein kann.

Die Roboterzelle von Stäubli ist nicht nur schnell im Verpacken, dank innovativer 3D-Bildverarbeitung kann sie auch Qualitätssicherungsaufgaben übernehmen und beispielsweise N.I.O.-Produkte ausschleusen. Möglich macht dies eine Fast-Picker-Sonderausführung, die ab sofort erhältlich ist. Mit den Optionen HE und H1 wird der bekannte Vierachser zum Highspeed-Roboter für sensible Verpackungsapplikationen. HE steht dabei für Humid Environment und kennzeichnet die Modelle, die für den Einsatz unter Spritzwasserbeaufschlagung modifiziert sind. Dank einiger konstruktiver Massnahmen sind diese Roboter in der Lage, die in der Foodindustrie obligatorischen Reinigungsprozedere gemäss den HACCP-Richtlinien dauerhaft störungsfrei zu durchlaufen.

Die H1-Option steht für den Einsatz von lebensmittelverträglichem Öl. Die Besonderheit dabei: Im Gegensatz zu Wettbewerbsprodukten, bei denen die Verwendung von Ölen der Klasse NSF H1 teilweise mit Leistungseinschränkungen einhergeht, lässt sich der TP80 weiterhin mit unverminderter Performance betreiben.

In der Demozelle unterstreicht der TP80 seine Dynamik, die erst bei 200 Picks pro Minute endet, beim Verpacken von Shrimps, die er vom laufenden Band abgreift und lagerichtig im Tray ablegt. Dabei versorgt der TriSpector1000 von Sick den Highspeed-Roboter mit allen benötigten Informationen. Dank 3D-Lasertriangulation kann der Visionsensor alle Dimensionen, also nicht nur die Lage, sondern auch Höhe und Volumen des Produkts, erfassen. Mit diesen Informationen kann der TP80 ein vielfältiges Arbeitsmuster abarbeiten, das QS-Aspekte ebenso beinhaltet wie die Herstellung einer attraktiven Ordnung im Tray. Zudem kann er zur Einhaltung einheitlicher Packungsgewichte beitragen. Trotz dieses umfangreichen Aufgabenspektrums erreicht der Fast-Picker noch immer 80 Picks pro Minute.

Schnelle Sechsachser für anspruchsvolle Foodapplikationen

Für sensible Lebensmitteleinsätze, die eine schnelle Kinematik mit sechs Achsen erfordern, präsentierte Stäubli erstmals die TX2-Baureihe in HE-Ausführung. Der grösste Vertreter dieser Baureihe, der TX2-90L he, kann mit einer Reichweite von 1200 Millimetern einen sehr grossen Arbeitsraum bedienen. Das Beste dabei: Alle wash-down-fähigen Roboter der TX2-HE-Baureihen sind auch mit H1-Option verfügbar. Diese Varianten erfüllen die geltenden strengen Hygieneanforderungen bei der Verarbeitung und Verpackung offener Lebensmittel und Sekundärverpackungsprozesse, bei denen kürzeste Zykluszeiten gefragt sind.

Auch wenn die European Hygienic Engineering and Design Group zunächst Hygieneanforderungen für geschlossene Anlagen definierte, liessen sich diese leicht auf Roboter übertragen. Dabei zeigt sich, dass weitreichende Änderungen nötig sind, um Roboter gemäss EHEDG-Richtlinien für den Einsatz an offenen Lebensmitteln zu qualifizieren. Das fängt bei der Materialauswahl an, geht über die Vermeidung von Toträumen und endet bei der Widerstandsfähigkeit gegen intensive Reinigungsprozedere.

Bei Stäubli führten diese Hygieneanforderungen zur Entwicklung der HE-Roboterbaureihen. Dabei hatte man die besonderen Problemstellungen bei Foodeinsätzen im Fokus: Im Betrieb erreichen die Roboter Temperaturen von 60 bis 70 Grad Celsius. Bei Stillstand kühlen die Maschinen in ihrer vier bis zehn Grad kalten Produktionsumgebung schnell auf Temperaturen von 15 bis 40 Grad ab, wobei es zu Kondensation kommt, beste Voraussetzung also für die Ansiedlung von Bakterien, was es zu vermeiden gilt. Zudem sollten die Roboter dank konstruktiver Massnahmen in der Lage sein, die gleichen HACCP-Reinigungsprozedere zu durchlaufen wie die restlichen Anlagenbestandteile.

HE-Roboter für die keimarme Produktion

Auf diesem Anforderungsprofil basiert die Entwicklung der HE-Roboterbaureihen. HE steht für Humid Environment und kennzeichnet alle Roboter, die für den Einsatz unter Flüssigkeitsbeaufschlagung speziell modifiziert sind. Das Gehäuse besteht aus einer speziell behandelten, korrosionsbeständigen Aluminium-Oberfläche. Besonders beanspruchte Teile sind aus Edelstahl.

Die Roboter sind komplett gekapselt und in Schutzart IP65 ausgelegt. Die Schutzart lässt sich durch Verwendung einer Überdruckeinheit weiter erhöhen. Das Handgelenk der Maschine ist wasserdicht. Besonders hilfreich: die vertikale Kabeldurchführung. Sämtliche Anschlüsse befinden sich vor Spritzwasser geschützt unter dem Roboterfuss. Mit diesen und vielen weiteren Detailmassnahmen konnten sich die HE-Roboter als Referenz beim Einsatz an offenen Lebensmitteln etablieren. Auch diese Versionen sind durchgängig ohne Leistungseinschränkung mit lebensmittelverträglichem Öl der Klasse NSF H1 verfügbar.

Fast Picker TP80 versus Deltakinematik

Der Fokus auf die EHEDG-Richtlinien führte zu einer völlig neuartigen Kinematik als Alternative zu den Deltarobotern. Die Rede ist vom Fast Picker TP80, der durchgängig auf Einsätze im Foodbereich ausgelegt ist. Der Vierachser ist einfach zu integrieren, hat einen wesentlich geringeren Platzbedarf und muss nicht in Deckenmontage direkt über den empfindlichen Lebensmitteln platziert werden.

Ausserdem können Fast Picker für Reinigungsprozesse einfach seitlich aus der Linie geschwenkt werden und in HE-Ausführung mit flüssigen Medien intensiv gereinigt werden. Bei deckenmontierten Deltakinematiken gestaltet sich die Reinigung erheblich aufwendiger. Die Reinigungsflüssigkeiten verteilen sich dabei von der Decke in der kompletten Zelle, gelangen zwangsläufig auf die darunterliegenden Transportbänder sowie auf empfindliche Anlagenkomponenten. Die Reinigung von TP80-Zellen ist im Vergleich dazu schnell und EHEDG-konform zu erledigen. Das Prozedere ist erheblich schneller durchzuführen, reduziert somit teure Stillstandszeiten und trägt zu einer deutlich höheren Anlagenverfügbarkeit bei. SMM

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