„Flaschenhandlingsysteme bilden den ersten Schritt in der Befüllungsprozesskette“, erklärt Michael Musat, Vertriebsingenieur bei Rationator Maschinenbau. „Gleichzeitig sind sie besonders wichtig, weil die Präzision und Geschwindigkeit zu Beginn der Abfertigung darüber entscheidet, wie viel Durchsatz am Ende möglich ist.“ Um dem steigenden Wettbewerbsdruck in der Kosmetikbranche zu begegnen, entwickelte Rationator daher seinen Flaschenaufstellautomat Bottlemat Robot dahingehend weiter, dass nicht wie bisher zwei oder drei Vakuumgreifer die Flaschen vom Band aufnehmen und in die Ratilight Pucks einsetzen, sondern vier. Durch den zusätzlichen Greifer kann der Bottlemat Robot nun statt vormals maximal 140 Flaschen bis zu 165 Flaschen pro Minute aufstellen und für den Abfüllvorgang weiterleiten.
80 Pucks für 1000 verschiedene Flaschenformate
Neben einem möglichst hohen Durchsatz steht beim Flaschenabfüllen in der Kosmetikindustrie außerdem die Formatvielfalt im Vordergrund. „80 Prozent unserer Anlagen werden für die Kosmetikbranche hergestellt“, berichtet Musat. „Da es in diesem Bereich jedoch keine Designstandards gibt, entwickeln die Hersteller ständig neue Formate, um sich abzugrenzen. Somit müssen die Abfüllanlagen zusätzlich ein besonders hohes Maß an Flexibilität aufweisen, um die vielen unterschiedlichen Formate bearbeiten zu können.“ Rationator erkannte dieses Problem bereits in den 1980er Jahren und entwickelte daher das sogenannte Ratilight Puck System, mit dem heute sämtliche Abfüllanlagen des Unternehmens ausgestattet sind. Das Besondere daran ist, dass die Flaschen nicht einfach auf dem Band stehen, sondern vorher in ein Transportmodul, einen Ratilight Puck, eingesetzt werden und damit auch nicht mehr umfallen können. Die Ratilight Pucks weisen alle die gleichen Außenmaße auf und sind lediglich innen unterschiedlich ausgeformt. Dadurch ist es möglich, verschiedenste Größen und Formen an Flaschen stabil zu transportieren sowie Formatteile und Umrüstzeiten erheblich zu reduzieren. „80 Ratilight Pucks sind dabei mit mehr als 1000 verschiedenen Flaschenformaten kompatibel“, so Musat. „Das mögliche Volumen der Flaschen reicht von 5 bis 1000 ml.“ Die im Spritzguss hergestellten Transportformen sind außerdem kostengünstig ab Lager lieferbar.
Gleichzeitig muss dank der kombinierten Steuerung von Robotereinheit und Maschine kein Service-Techniker hinzugezogen werden, um die Anlage auf ein neues Format einzustellen. Der Bottlemat Robot verfügt über eine gemeinsame Steuerung, sodass ein einziger Einlernprozess für das neue Format über das Touchpad der Bedieneinheit genügt. Ein separates Einlernen der einzelnen Robotereinheiten entfällt. Konkret läuft die Formateinstellung über den Bottle Check ab, welcher für die Koordinierung der Roboterarme mit Vakuumgreifern zuständig ist. Das Hochleistungskamerasystem erfasst dabei neue Formate einfach und unkompliziert. „Damit verfügt der Bottlemat Robot jetzt auch über die Fähigkeit zum überwachten Lernen, der Mitarbeiter gibt nur noch die Maße ein und platziert das Format zum Einlernen unter der Kamera. Den Rest übernimmt die Anlage“, so Musat. Bereits eingelernte Formate können zudem einfach auf Knopfdruck aktiviert werden.
Verbessertes Handling von PET-Flaschen
Ein weiterer Vorteil der neuen Serie des Bottlemat Robot liegt in der Verarbeitung von PET-Flaschen. Denn frisch produzierte PET-Flaschen haben eine sehr hohe Oberflächenhaftung, was einen klebrigen Effekt erzeugt und die Handhabung erschwert. „Bei der Weiterentwicklung des Bottlemat Robot haben wir daher verschiedene Optimierungen vorgenommen, um das Handling von PET-Flaschen zu verbessern – vor allem im Bereich der Beschickung“, erläutert Musat. So wurden Ecken und Kanten im Flaschenzuführungsbereich entfernt, der Transportverlauf wurde begradigt, das Elevatorband steigt nun in einem geringeren Winkel an und der Bereich des Aufnahmebands sowie die Rückführöffnung wurden vergrößert. Dadurch können sich vor allem Flaschen mit größerem Volumen besser verteilen und bleiben nicht aneinander kleben.
Anlagenmodule reagieren automatisch auf Verzögerungen
Neben möglichen Problemen mit PET-Flaschen treten aber häufig auch andere Schwierigkeiten beim Abfüllen auf: Flaschen können beim Transport umfallen und auslaufen, sodass der Betrieb gestoppt und die Anlage gereinigt werden muss. Der Bottlemat Robot ist gegenüber dieser Problematik doppelt abgesichert. „Durch das Ratilight Puck System stehen die Flaschen immer sicher und können nicht umfallen. Und wenn doch einmal eine Verzögerung eintritt, zum Beispiel im Flaschenzuführungsbereich, sind die Anlagenmodule untereinander vernetzt und verringern automatisch die Geschwindigkeit der Abfertigung oder halten die Anlage an“, so Musat. Zusätzlich werden nicht eingesetzte Flaschen automatisch wieder in den Kreislauf zurückgeführt und fallen so weder aus dem System noch können sie eine Störung verursachen. Mit diesem Beitrag zur Transformation der Branche in Richtung Industrie 4.0 erhöht Rationator die Prozesssicherheit seiner Anlagen und stärkt deren unabhängigen Betrieb.
