Die Integration eines Roboters zur Palettierung bei Media Print

Die Integration eines Roboters zur Palettierung bei Media Print

Hintergrund

Die Druckerei Media Print hatte sich zum Ziel gesetzt, ihren Betrieb zu transformieren und zur modernsten Druckerei Europas zu werden – der Einsatz modernster Technologien sollte die Wettbewerbsfähigkeit auch in Zukunft sicher stellen.

Schritt 1: Die drei R’s: Recherche, ROI, Roboter

Als Teil der smart factory, hat Media Print sich entschlossen, die Palettierung vor der Versendung zu automatisieren: Ursprünglich waren ein bis zwei Mitarbeiter an vier Stationen mit dem Verpacken und Palettieren der Pakete beschäftigt. Da die Produktionsmenge besonders um Weihnachten Überhand nehmen kann, sollte die Palettierung automatisiert und somit die Mitarbeiter entlastet werden. Gleichzeitig sollten die Pakete auch nachverfolgbar werden.

In Abstimmung mit Unchained Robotics als Partner entschied man sich, dass fünf zentrale Bauteile nötig sein würden, um diese Ziele zu erreichen:

  • Roboter: Universal Robots UR10e – Aufgrund seiner Leichtbauweise muss er geringere sicherheitstechnische Anforderung erfüllen (er wird aber nicht voll kollaborativ eingesetzt) und dank seiner eingebauten Sensorik kann er auch das Gewicht der Pakete wiegen und weitergeben
  • Greifer: Eigenkonstruktion mit externer Druckluft – Um mit den variierenden Größen und Gewichten zurecht zu kommen.
  • Kamera/Scanner: O3D Sensor und Barcodescanner von IFM – ermöglichen Höhenmessung und Grundgrößenmessung sowie das Tracking der Pakete
  • IPC: Beckhoff IPC – kompatibel mit Roboter und Kamera/Scanner.
  • Fließband: Bereits vorhanden

Die Pakete kommen ungeordnet auf einem Laufbahn an der Pallettierstation an

Schritt 2: Ein Konzept entwickeln

Bei der Entwicklung des Konzept waren vier Faktoren von besonderer Bedeutung:

  1. Die Ablageposition wechselt zwischen Paletten und Postwägen. Dadurch variiert die räumliche Aufteilung stark und die Anforderungen an ein flexibles Layout, wie auch an eine flexible Robotersteuerung steigen.
  2. Die Bauform von Postwägen erfordert andere Bewegungsabläufe vom Roboter im Vergleich zu den Paletten.
  3. Um die Auftragsmenge eines Tages vollständig bearbeiten zu können, ist das Konzept auf drei Stellplätze ausgelegt, die den Bewegungsradius des Roboters voll ausreizen.
  4. Die Verpackung der Kalender findet außerdem manuell statt, weshalb auch eine manuelle Übergabe durch die Mitarbeiter an den Roboter erfolgt. Deshalb sollte der Roboter soll in der Lage sein, unterschiedliche Pakete in ungeordneter Abfolge zu handhaben.

Ein erstes Konzept wurde in einer Simulation getestet und solange angepasst, bis die Anforderungen erfüllt wurden. Zusätzlich wurden vor Ort bei Media Print einige Versuche mit dem speziell entwickelten Greifer durchgeführt.

Die Kamera erkennt die Position und Trakt außerdem den Barcode der Pakete

Schritt 3: Herstellung und Programmierung

In diesem Fall wurde der Roboter direkt in seiner späteren Arbeitsumgebung gebaut, da die smart factory zu dem Zeitpunkt noch im Aufbau war und man Unchained Robotics den Platz einräumen konnte, das Projekt vor Ort umzusetzen.

Für dieses Projekt hat Unchained Robotics den Greifer speziell angefertigt, um den Prozessanforderungen entsprechen zu können. Bei der Standsäule handelt es sich um ein Standardbauteil, dessen Konstruktion zulässt, dass man es in der Höhe an die Anwendung angepasst. Ebenso wurde die Software neu entwickelt. Der Prozess – von der Aufstellung der ersten Anforderungen bis zur vollständigen Integration – wurde innerhalb von zwei Monaten abgeschlossen.

Da die Herstellung in diesem Fall bereits vor Ort stattfand, konnte Media Print auch in dieser Phase direkt dabei sein und den Fortschritt bei der Herstellung beobachten.

Der Universal Robots UR10e nimmt die Pakete auf und legt sie auf der gewünschten Palette für den Versand ab

Schritt 4: Die Übergabe

Vor der Übergabe, wurde ein zwei-wöchiger Test mit Dummy-Paketen durchgeführt, um letzte Anpassungen und Korrekturen vorzunehmen.

Für die Bedienung des Roboters wurde außerdem ein Mitarbeiter im Verlauf von drei Tagen in die Software und die Nutzung und Wartung des Roboters eingewiesen.

Der Abnahmetest erfolgte anschließend ohne Probleme. Nach der Übergabe der umfassenden Dokumentation, hat Media Print die CE-Zertifizierung des Systems extern vornehmen lassen.

Schritt 5: Betrieb und Services

In enger Kooperation zwischen Mediaprint und Unchained Robotics wird weiterhin an Anwendungen und Services gearbeitet, die mehr Flexibilität und Sicherheit für den Einsatz von Robotern liefern soll.

Für einen genaueren Einblick in dieses Projekt und wie die Lösung aussieht, sehen Sie sich den Bericht von Media Print  inklusive Video an: https://mediaprint.de/logistik-loesung-mit-unchained-robotics/

Fazit

Die Automatisierung der Palettierung bei Media Print als Teil der smart factory konnte innerhalb von zwei Monaten erfolgreich abgeschlossen werden. Der Roboter entlastet die Mitarbeiter, die sich nun auf das Verpacken der Produkte konzentrieren können – vor allem in der Weihnachtszeit. Außerdem ermöglicht er auch die Verfolgung der Pakete und die Erfassung des Gewichts.

 

Wo soll es hingehen?

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