Vollautomatisches Sackhandling vom Aufstecken bis zur fertigen Palette

Wenn Prozesse komplex werden, zeigt sich, wie viel Potenzial in ihnen steckt. Genau das wurde bei drei völlig unterschiedlichen Unternehmen sichtbar − aus der Pflanzenschutzbranche, der Bauchemie und der Lebensmittelproduktion. Was sie verbindet? Ein entscheidender Abschnitt in der Produktion, der lange unterschätzt wurde − bis er zum limitierenden Faktor wurde.
Denn irgendwo zwischen Abfüllanlage und fertiger Palette wird aus einem simplen Arbeitsschritt schnell ein komplexer Prozess: Säcke müssen bereitgestellt, korrekt aufgesteckt, sauber befüllt, in Form gebracht und schließlich stabil palettiert werden − und das möglichst schnell, zuverlässig und ohne Stillstand. Drei Branchen, drei Produkte − aber ein gemeinsames Ziel: vollautomatisches Sackhandling.

„Egal, was im Sack steckt − entscheidend ist, wie man ihn bewegt“, bringt es Thomas Theis, Vertriebsleiter bei KOCH, auf den Punkt. Genau das wurde in allen drei Projekten deutlich: Die Prozesse zwischen Abfüllanlage und fertiger Palette liefen bislang größtenteils manuell ab, was die Mitarbeitenden erheblich belastete. Hinzu kam der begrenzte Platz, der jede Bewegung und jeden Handgriff für die Automatisierung zu einer echten Herausforderung machte. Timing und Effizienz waren hier keine abstrakten Begriffe, sondern echte Faktoren, die den Unterschied zwischen Stillstand und einem flüssigen Produktionsablauf ausmachten.

Und obwohl diese grundlegenden Herausforderungen bei allen drei Unternehmen gemeinsam waren, brachte jedes Projekt auch seine ganz eigenen Anforderungen mit sich:

Bei der frunol delicia® GmbH stand vor allem die Sicherheit im Vordergrund: Die Mitarbeitenden sollten mit den sensiblen Pflanzenschutzprodukten erst in Kontakt kommen, wenn diese im Sack verschlossen sind. Gleichzeitig mussten die unterschiedlichsten Aufträge – von variierenden Sackgrößen − zuverlässig verarbeitet werden. Die Herausforderung bestand also darin, Sicherheit, Effizienz und Flexibilität in einem Prozess unter einen Hut zu bringen.

Die Intoplan GmbH wollte vor allem eines: Kapazität, Geschwindigkeit und eine spürbare Steigerung der Produktivität. Die Prozesse sollten so gestaltet werden, dass Handling, Palettierung und Etikettierung flüssig ineinandergreifen − trotz enger Platzverhältnisse und der teils anspruchsvollen Umgebung.

Bei der Premium Biomühle schließlich stand Flexibilität an oberster Stelle: Kleine Chargen, wechselnde Füllgrade und Schüttdichten verlangten einen Prozess, der sich dynamisch an jede neue Palette anpassen kann. So zeigt sich: Der Sack mag auf den ersten Blick immer gleich aussehen − doch die Anforderungen dahinter sind es nicht. Das Team von KOCH Robotersysteme hat jede dieser Herausforderungen genau analysiert und darauf basierend die jeweils passende Lösung entwickelt.

Auf den ersten Blick wirken die Prozesse in allen drei Projekten sehr ähnlich: Ein Sack wird bereitgestellt, aufgesteckt, befüllt, egalisiert und palettiert. Doch bei einem genaueren Blick wird deutlich, wie sich die Umsetzung der einzelnen Schritte unterscheidet − und wie wir bei KOCH Robotersysteme jeden Prozessschritt passgenau automatisiert und abgestimmt haben, sodass die Anlagen optimal auf die jeweiligen Anforderungen ausgelegt sind.

1. Leersackaufnahme & Aufstecken
Alles beginnt mit der Leersackaufnahme − ein scheinbar einfacher Schritt, der in der Realität aber viel Präzision und Feingefühl verlangt. Der Roboter entnimmt bei allen drei Anlagen die Säcke aus einem manuell befüllten Magazin über das Vakuumsauger-Modul, öffnet und weitet sie über einen Trichter, um sie anschließend punktgenau auf den Füllstutzen der Absackanlage zu setzen. Bei der Intoplan GmbH übernimmt er darüber hinaus zusätzlich die NIO-Ablage fehlerhafter Exemplare.

Die Premium Biomühle geht noch einen Schritt weiter: Der Roboter übernimmt die komplette Sackvorbereitung unterschiedlicher Formate von Ventilsäcken sowie das Handling von Leerpaletten und Schonbögen. Im Wechsel steckt er einen Sack auf und palettiert einen gefüllten Sack. Schonbogen- und Leersackmagazin werden regelmäßig vom Bediener nachgefüllt, sodass der Prozess kontinuierlich laufen kann. Dank Sensoren, Palettengreifmodul, Gabel mit Andruckeinheit und Saugern für die Leersäcke kann der Roboter die empfindlichen Produkte schonend und präzise positionieren.
Bereits in diesem ersten Schritt wird deutlich: Dank individuell abgestimmter Greiferlösungen, maßgeschneidertem Engineering und sorgfältiger Planung − die das KOCH Team schon im Vorfeld abgestimmt und vorbereitet hat − können selbst komplexe Abläufe vollständig automatisiert werden, sodass jeder Sack effizient, präzise und zuverlässig seinen Weg zur Befüllung findet.

2. Befüllen & Egalisieren
Nachdem die Säcke auf dem Füllstutzen positioniert sind, werden sie befüllt, und anschließend erfolgt die Egalisierung. Dabei sorgt die Anlage dafür, dass das Produkt gleichmäßig im Sack verteilt wird, Luft größtenteils entweichen kann und die Säcke ihre Form behalten − zum Beispiel durch ein Pressband oder ein Rüttelelement. Spezielle Sensoren und Steuerungen garantieren, dass empfindliche Produkte immer gleichmäßig geformt werden. So entsteht die Grundlage für einen sauberen Lagenaufbau und stabile Paletten.

Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um unterschiedlich schwere Säcke wie bei der frunol delicia® GmbH handelt − von 6 bis 25 kg − oder wie bei der Premium Biomühle immer um die gleiche Sackgröße. Auch die Kombination aus Papier- und PE Säcken wie bei der Intoplan GmbH lässt sich problemlos in den Egalisierungsprozess integrieren. Und sollte einmal ein Sack doch fehlerhaft sein, sorgt zumindest die NIO-Ablage bei Intoplan dafür, dass er elegant aus dem Prozess verschwindet − so bleibt alles auf Kurs und die Qualität ist gesichert.

3. Produkt-Etikettierung
Ein weiterer möglicher Schritt im Prozess ist die Etikettierung − nicht zwingend erforderlich in jeder Anlage, aber dort, wo sie integriert ist, ein wichtiger Baustein für Transparenz und Rückverfolgbarkeit. So wird aus jedem Sack ein eindeutig identifizierbares Produkt − ein entscheidender Vorteil, gerade bei sensiblen Lebensmitteln oder auch bei Pharma-Produkten.

Genau aus diesem Grund wurde dieser Automationsschritt bei der Premium Biomühle in den Prozess integriert, sodass jeder Sack im laufenden Betrieb automatisch gekennzeichnet wird. Bevor der Sack durch den Roboter von der Abnahmerollenbahn entnommen wird, wird er mit einem Produktetikett versehen. Dabei erhält jeder Sack ein A5-Etikett auf dem Sackbauch, das mithilfe eines seitlich neben der Fördertechnik positionierten Etiketten-Druck-Spendesystems appliziert wird. Das Etikettenlayout ist fest hinterlegt, während die variablen Daten für jede Charge direkt vom Bediener über das Panel der KOCH Steuerung eingegeben und an das System übermittelt werden.

Bei der frunol delicia® GmbH befindet sich zusätzlich in der Roboterzelle ein portabler Drucker, mit dem das Palettierdatum direkt auf den Sack gedruckt wird, bevor dieser auf die Palette kommt − so bleibt jede Lieferung eindeutig nachvollziehbar.

4. Palettierung
Nach der Egalisierung folgt die Palettierung − der Moment, in dem sich zeigt, wie stimmig der gesamte Prozess ineinandergreift und wie sauber die einzelnen Schritte aufeinander abgestimmt sind. Dass hier alles nahtlos funktioniert, ist kein Zufall: Es ist das Ergebnis durchdachter Planung, präziser Abstimmung und der Erfahrung von KOCH Robotersysteme, die dafür sorgt, dass aus einzelnen Prozessschritten ein durchgängiger, stabiler Ablauf entsteht. Dabei zeigt sich, dass jedes Projekt eigene Rahmenbedingungen mit sich brachte, die eine maßgeschneiderte Lösung erforderten:

Bei der frunol delicia® GmbH läuft die Palettierung eher klassisch: Ein Mitarbeitender entnimmt die fertige Vollpalette und setzt eine neue Leerpalette mit einem Hubwagen ein. Der Roboter legt die Säcke auf der Industrie-/CP1-Palette ab, mit einer Leistung von etwa 4 Paletten pro Stunde.

Bei der Intoplan GmbH bestückt der der Mitarbeitende die beiden Bodenzentrierrahmen innerhalb der Roboterzelle mit Leerpaletten. Am Ende der Produktfördertechnik werden die fertigen Säcke mit einer Aushubvorrichtung zur Aufnahme durch den Roboter aus der Fördertechnik gehoben. Der Roboter entnimmt die Säcke mit dem dafür vorgesehenen Doppelgabelgreifer und legt sie nach einem vorgegebenen Lagenbild auf der Europalette ab. Dieses Lagenbild sowie der zu palettierende Auftrag werden direkt am Bedienpanel der Roboteranlage ausgewählt.
Nach Fertigstellung tauscht der Mitarbeitende die Paletten gegen neue aus und bestätigt die Freigabe am Bedienpanel, bevor der Prozess erneut startet. Pro Europalette werden bis zu 8 Lagen mit 40 Gebinden aufgebaut, sodass die Anlage insgesamt bis zu 160 Gebinde pro Stunde verarbeiten kann.

Die Premium Biomühle setzt auf maximale Automatisierung − ein Paradebeispiel dafür, wie durchdachtes Engineering, technisches Know-how und intelligente Programmierung zusammenspielen. Der Roboter entnimmt Leerpaletten aus einem Magazin mit bis zu 10 Paletten und richtet sie auf dem Palettierplatz aus, unterstützt durch ein speziell entwickeltes Palettengreifmodul. Schonbögen werden mit einem zusätzlichen Saugmodul präzise aufgenommen und positioniert. Das Besondere: KOCH Robotersysteme hat die Anlage so konzipiert, dass ein einziger Roboter sämtliche Arbeitsschritte übernimmt und dabei die verschiedenen Greifer bei Bedarf vollständig selbstständig wechseln kann − ein echter Meilenstein in Sachen Automatisierung. Auf diese Weise werden die fertig etikettierten Säcke am Ende in einem sauberen Lagenbild auf der Palette abgelegt − bis zu 12 Lagen pro Palette, 3 Säcke pro Lage, auf Flachpaletten aus Holz oder Chep-Paletten aus Holz oder Kunststoff. So entsteht am Ende ein sauber aufgebautes, stabiles Palettenbild − abgestimmt auf Produkt, Anforderungen und Prozess.

5. Ladungssicherung
Bei frunol delicia® und Intoplan endet der von KOCH Robotersysteme entwickelte Abfüllprozess nach der Palettierung, da die vorhandenen Rahmenbedingungen eine integrierte Ladungssicherung nicht zuließen. Zum einen verfügen beide Standorte bereits über einen separaten Wickler, zum anderen fehlte der nötige Platz, um diesen unmittelbar an den automatisierten Prozess anzubinden. Daher erfolgt die Ladungssicherung an einer externen Station innerhalb der Halle: Die fertigen Paletten werden per Hubwagen dorthin gebracht und dort für den Transport fachgerecht gewickelt und gesichert.

Bei der Premium Biomühle war die Situation idealer. Hier konnte KOCH Robotersysteme die Ladungssicherung ohne Unterbrechung in den Gesamtablauf integrieren. Jede Palette wird automatisch zum Drehtischwickler mit integriertem Deckblattaufleger geführt. Dort sorgen Roboter und Wickelstation dafür, dass die Paletten straff mit Folie umwickelt und optional mit einer Deckfolienblatt versehen werden. So bleibt die Ladung gebündelt, wetterfest und stabil − perfekt auf die Anforderungen des Transports abgestimmt.

6. Vollpalettenabnahme
Bei der Premium Biomühle geht der Prozess sogar noch einen Schritt weiter: Die fertigen Paletten gelangen über die Palettenfördertechnik auf Pufferplätze zur Abnahmestelle. Sobald der Abnahmeplatz frei ist, wird die Palette weitergeführt. Der Abnahmeplatz wird über eine Lichtschranke überwacht, und ein Bediener kann die Palette anschließend manuell mit einem Gabelstapler abnehmen.
An dieser Stelle bringt der Bedienende die Palettenetiketten manuell an. Die Layouts sind bereits hinterlegt, während die variablen Daten automatisch über eine Schnittstelle an den bauseitigen PC übertragen werden. Auf diese Weise verlässt jede Palette den Bereich vollständig gesichert, korrekt beschriftet und bereit für die Weiterverladung − ein sauberer Abschluss eines komplett automatisierten Prozesses, der deutlich über das hinausgeht, was bei den anderen Projekten möglich ist.