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Die automatisierte Handhabung von Schachteln und Zwischenlagen bei der Produktion von Sicherheitskarten

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Robotecnik's Mini Open palletising system installed at Banca d'Italia using Piab's B75 silicone suction cups and Mini COAX vacuum ejectors

Mit einem einzigen Greifer, der sich aus vier B75-Silikon-Saugnäpfen von Piab zusammensetzt, entwickelte Robotecnik einen Palettierroboter, der die End-of-Line-Operationen der Banca d'Italia effizient handhabt.

Robotecnik installierte einen Greifer, der sich aus vier B75-Silikon-Saugnäpfen von Piab zusammensetzt, an einem Palettiersystem, das an die Banca d'Italia für die Handhabung von Schachteln in der Produktionsstätte für Sicherheitskarten geliefert wurde. Jeder Saugnapf wurde mit einem selbsttragenden Mini-COAX®-Ejektor von Piabfür eine dezentrale und individuelle Vakuumerzeugung ausgestattet. Jeder Saugnapf wurde außerdem mit einem Niveauausgleich der KSPH-Serie von Piab kombiniert. Die Niveauausgleiche dienen dem Ausgleich von Abmessungsfehlern der Schachteln. Hierbei liegt die Toleranz bei einigen Millimetern. Diese Bauteile werden durch einen Vakuumschalter, welchen Piab ebenfalls liefert ergänzt. Der Betriebsdruck beträgt 6 bar.

Vor der Installation des Palettiersystems wurde dieser Prozess bei der Banca d'Italia manuell von einem Bediener durchgeführt. Heute nimmt der Palettierroboter die Schachteln von einem Rollenförderer auf und setzt sie auf eine Halbpalette von 800x600 mm.

Die Flexibilität des Systems ermöglicht die Handhabung verschiedener Arten von Schachteln. Jetzt werden drei verschiedene Formate gehandhabt, um den unterschiedlichen Abmessungen des Zwischenprodukts gerecht zu werden.

Das Gewicht der Schachteln variiert zwischen 10 und 15 kg, je nach Format und Inhalt der Schachteln.

Zwischen jeder zweiten Schachtelschicht wird eine rutschhemmende Zwischenschicht eingelegt.

Es gibt zwei Palettenkonfigurationen: eine mit 20 Schachteln für das größte Format und eine mit 40 Schachteln für die beiden kleinsten Formate.

„Der Greifer ist das Herzstück des Palettiersystems“, sagt Davide Caretta, Mechanikkonstrukteur bei Robotecnik und verantwortlich für das Projekt. „Wir haben uns für die B75-Silikon-Saugnäpfe entschieden, weil wir damit sowohl die Schachteln als auch die Zwischenlagen handhaben können, die aus einem sehr porösen und schwer zu greifendem Kunststoffmaterial hergestellt werden. Bei Palettiersystemen werden oft verschiedene Saugnapftypen für die Schachteln und für die Zwischenlagen verwendet. Dadurch wird der Greifer jedoch schwerer und teurer. Dank Piab waren wir in der Lage, dieses Problem zu meistern. Wir schätzen die Zusammenarbeit mit diesem innovativen Unternehmen, dem wir vertrauten eine qualitativ hochwertige Lösung für unser System zu entwickeln. Wir arbeiten sehr gut mit ihnen zusammen und konnten direkt loslegen”. Enzo Corcelli, Verkaufsleiter bei Robotecnik, ergänzt: „Mit den B75-Silikon-Saugnäpfen ist es uns gelungen, einen kleinen und flexiblen Greifer zu entwickeln, der perfekt zu unserem Mini Open-Palettierer passt, der wiederum für seine geringen Abmessungen geschätzt wird und dafür, dass er auch in großen Höhen eingesetzt werden kann“.

Es werden sechs Paletten pro Stunde mit jeweils 20 Schachteln/Palette und drei Paletten pro Stunde mit jeweils 40 Schachteln/ Palette hergestellt. Tatsächlich benötigt das Palettiersystem etwa 30 Sekunden pro Schachtel, denn die Banca d'Italia ist nicht auf eine besonders hohe Geschwindigkeit angewiesen, sondern auf einen kontinuierlichen und gleichmäßigen Prozess. Der Palettierroboter könnte viel schneller arbeiten und alle 10 Sekunden eine Schachtel aufnehmen oder 6 Zyklen pro Minute mit einem einzigen Griff durchführen.

Piab's B75-Silikon-Saugnäpfe wurden für Mehrzweckanwendungen entwickelt, bei denen ein gewisser Höhenausgleich erforderlich ist. Das hochwertige Silikon, aus dem sie hergestellt werden, ist normalerweise nicht die erste Wahl für die Handhabung von Kartonschachteln, aber aufgrund seiner weichen Beschaffenheit kann es Handhabungsprobleme lösen oder in Umgebungen mit besonders niedrigen bzw. hohen Temperaturen eingesetzt werden.

Die COAX®-Vakuumtechnologie von Piab minimiert den Energieverbrauch und ermöglicht gleichzeitig einen sicheren und schnellen Grip, dank des hohen anfänglichen Volumenstroms. Selbst bei niedrigem oder schwankendem Speisedruck kann diese Pumpeneinheit eine optimale Leistung erbringen. Dies wurde in individuellen Vergleichstests vom Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Dresden nachgewiesen. Diese Tests zeigten, dass die Ejektoren von Piab deutlich weniger Druckluft benötigen, um das gleiche Ergebnis zu erzielen wie die Ejektoren anderer Anbieter. Folglich reduziert ihr Einsatz die Kosten für die Druckluftversorgung und damit die Gesamtkosten der Produktion.

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