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Vollautomatische Befüllung von Fässern auf Paletten

robot arm feige filling guided by machine vision

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System schlägt Chaos

Wie kommen Flüssigkeiten in ein Fass? Ganz einfach: Deckel auf und einfüllen. Prinzipiell richtig. Wenn es sich um ein einzelnes Fass und um unkritische Materialien handelt. Sind die Flüssigkeiten jedoch toxisch, brennbar oder gasen aus, dann wird es für den Menschen gefährlich.

Schon seit Jahren liefert Feige Filling Maschinen mit denen Flüssigkeiten automatisch in unterschiedliche Gebindearten gefüllt werden. Doch mit einer neuen Technologie, 2006 von dem Bad Oldesloer Unternehmen Feige Filling entwickelt, öffnen sich für Abfüllbetriebe ganz neue Möglichkeiten hinsichtlich Sicherheit, Schnelligkeit und Kosteneffizienz.

Ein Vier- oder Sechs-Achs-Knickarmroboter, bringt System in chaotisch positionierte Fassöffnungen. Der so genannte RobotFiller, ausgestattet mit der Spezialkamera In-Sight 5401 mit PatMax von Cognex, lernt, die immer wieder unterschiedlich auf Paletten angeordneten Spunde zu lokalisieren. So werden Schäden vermieden und der Abfüllvorgang erfolgt reibungslos.

Der entscheidende Innovationssprung
Eine der wichtigsten Funktionen des RobotFiller ist das Lokalisieren der Spunde mit den Schraubverschlüssen der Fässer. Da die Spunde exzentrisch am Rand der Fassdeckel angebracht sind, befinden sie sich auf jeder Palette immer wieder an einer anderen Position. Ohne Präzisions-Vision-System wäre das sichere und schnelle Öffnen, Abfüllen und Verschließen nicht möglich. Der In-Sight 5401 lokalisiert beim Füllvorgang nicht nur die genaue Position der Spunde, er überprüft auch deren mögliche Verschiebungen. Differenzen von bis zu fünf Millimetern können durch die Gewichtszunahme der befüllten Fässer auftreten. Die größere Masse verformt je nach Behältermaterial –  Kunststoff oder Metall – die Fässer selbst oder führt zu einer  Absenkung der Palette. Ohne eine kontinuierliche Prüfung der Spunde, sind Ablaufstörungen nicht zu vermeiden. Die Konsequenz: Zeitverlusst und damit höhere Kosten.

Ist der Spund einwandfrei lokalisiert, beginnt der Füllvorgang. Im ersten Arbeitsschritt nimmt der RobotFiller ein Werkzeug auf, mit dem er die Schraubverschlüsse der Gebinde entfernt und auf einem Arbeitstablett ablegt. Danach wechselt er das Werkzeug und greift das für den Abfüllauftrag passende Füllventil. Dies ist der wegweisende Innovationssprung in der automatischen Befüllung von Fässern auf Paletten. Denn der RobotFiller kann ohne menschliches Zutun, vollautomatisch, verschiedene Füllventile und Werkzeuge zur Weiterverarbeitung wechseln. So erfährt der Befüllvorgang eine entscheidende Beschleunigung. Zusätzlich schützt der RobotFiller den Mitarbeiter beim Umgang mit kritischen Stoffen, da sich der komplette Abfüllbereich einhausen und absaugen lässt. Nach dem eichgenauen Befüllen, wechselt der Knickarmroboter zum Verschließen der Spunde und dem anschließenden Clinchen erneut die Werkzeuge. Danach erfolgt der Weitertransport der Palette mit den fertig befüllten Fässern über das Rollenband.

Gut für Mensch und Maschine
Ein weiterer wichtiger Sicherheitsaspekt, den der In-Sight 5401 möglich macht, ist logistischer Art. Mit ihren hervorragenden Codelese-Eigenschaften erkennt das Cognex Vision-System sicher jede Gebindeart. Die an das übergeordnete Sicherheitssystem weiter geleitete Information sorgt dafür, dass sich auch tatsächlich die für das Füllmedium passenden Behältnisse auf der Palette befinden. Mit dieser Plausibilitätsprüfung erhöht der In-Sight 5401 die Prozesssicherheit und hilft Kosten zu sparen. Die fehlerhafte Zuordnung von Füllmaterial und Gebinde ist ausgeschlossen.

Für Dipl.-Ing. Axel Frank, Leiter der Automatisierungstechnik von Feige Filling, liegen die Vorteile der In-Sight 5401 mit Knickarmroboter auf der Hand. Direkt am Ende des Roboterarms angebracht und durch acht kreisförmig angeordnete Leuchtdioden unterstützt, sorgt das intelligente Kamera-System für optimale Prozessabläufe. Ganz besonders schätzt der Automatisierungsexperte, dass er keine zusätzliche Auswerteelektronik mit Industrie-PC benötigt.

Besonders schnell und zuverlässig macht In-Sight die Cognex PatMax-Technologie. Das revolutionäre Tool zur hoch präzisen Objektlokalisierung mit Musterabgleichtechnologie liest die unterschiedlichsten Muster schnell ein und erkennt sie wieder. Darüber hinaus schätzt Axel Frank die klare Schnittstellenzuordnung, die es dem Anwender deutlich erleichtert, sich mit dem System vertraut zu machen. Im Arbeitsumfeld von toxischen und brennbaren Stoffen zeichnet sich der In-Sight 5401 vor allem durch seine Robustheit und Stabilität aus.
Nicht zuletzt dank der Echtzeit-Bilderkennung von Cognex ist der RobotFiller die zur Zeit weltweit flexibelste Abfüllanlage. Schnelligkeit, Kostenersparnis, Prozesssicherheit und vor allem der erhöhte Schutz für den Bediener machen die Feige Filling-Hochtechnologie zusammen mit den innovativen Cognex Vision-Systemen zu einer kongenial zukunftsweisenden Verbindung.


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