Sauber und gezielt zugeführt

Der Sonderpalettierer von IEF-Werner erreicht kurze Taktzeiten, lässt sich unter Reinraumbedingungen betreiben und konnte reibungslos in die kundenseitige Produktionslinie eingesetzt werden. (Bild: IEF-Werner GmbH) / The special palletiser of IEF-Werner achieves short cycle times, can be operated under cleanroom conditions and could be integrated in the customer-specific production line without any problems. (Image: IEF-Werner GmbH)

Die Schublade mit den Leertrays: Erst wenn diese geschlossen ist, kann der Sonderpalettierer starten. (Bild: IEF-Werner GmbH) / The drawer with the empty trays: The special palletiser cannot start before it is closed. (Image: IEF-Werner GmbH)

Durch den steigenden Kostendruck in der Medizintechnikbranche wird eine effektive Produktionsautomatisierung immer mehr zum entscheidenden Wettbewerbsfaktor. Das zeigt sich besonders bei Montagelinien. Denn hier müssen Komponenten schnell und präzise bereitgestellt werden, damit sie anschließend in vorgegebener Lage den weiteren Bearbeitungsschritten zugeführt werden können. Um pharmazeutische Produkte effizient und automatisiert zu montieren, setzt ein Geschäftsbereich der Gerresheimer AG deshalb auf einen Sonderpalettierer des Schwarzwälder Spezialisten IEF-Werner. Diese innovative Lösung erreicht kurze Taktzeiten, lässt sich unter Reinraumbedingungen betreiben und konnte zudem reibungslos in die kundenseitige Produktionslinie eingesetzt werden.

Die Gerresheimer AG ist ein weltweit führender Partner der Pharma- und Healthcare-Industrie. Das Unternehmen produziert mit rund 11.000 Mitarbeitern in mehr als 40 Werken in Europa, Nord- und Süd-Amerika sowie in Asien ein breites Angebot an pharmazeutischen Verpackungen sowie Produkte zur einfachen und sicheren Verabreichung von Medikamenten. 

„Die komplette Fertigungskette vom Spritzgießen über die Montage und Prüfung bis hin zur Verpackung erfolgt in Reinräumen der ISO-Klasse 8“, beschreibt Eduard Maier, Projektleiter bei Gerresheimer am Standort Wackersdorf. In Millionenauflagen produziert das Unternehmen hoch automatisiert sieben Tage pro Woche rund um die Uhr die verschiedenen kundenspezifischen Kunststoffsysteme. Bei der Herstellung legen die Spezialisten deshalb sehr viel Wert auf Verfügbarkeit, Schnelligkeit und somit auf Kosteneffizienz, aber vor allem auf eine gleich bleibend hohe Qualität. Deswegen hat sich das medizintechnische Unternehmen bei der Montage der pharmazeutischen Produkte für eine auf diese Anwendung angepasste Palettierlösung von IEF-Werner entschieden.

Reibungsloser Ablauf

„Gerresheimer hat bereits mehrere unserer Sonderanlagen erfolgreich im Einsatz“, erklärt Stefan Deck, Produktmanager für Transfer- und Palettiersysteme bei der IEF-Werner GmbH. „Dabei handelt es sich um autarke Zuführ-, Montage- und Palettiersysteme.“ Für den Zusammenbau der Produkte mussten die Spezialisten bei dieser Palettierlösung noch einen Schritt weitergehen. Denn die Anlage musste sich nahtlos in die bereits geplante Montagelinie einfügen und dabei an einen Rundschalttisch integrieren lassen. Der Palettierer soll Komponenten zeilenweise in dafür vorgesehene Trays mit den Maßen 350 x 470 Millimeter einsetzen. „Für diese Anwendung werden spezielle Einmaltrays gewählt“, betont Deck. Diese sind extrem dünn und nicht sehr formstabil, müssen aber trotzdem automatisch prozesssicher verarbeitet werden. „Das stellte eine Herausforderung in Bezug auf Stapelverhalten, Greifmöglichkeiten, Stabilität und auch Vereinzelbarkeit dar“, erklärt der Produktmanager.

Maßgeschneidert angepasst

Die Spezialisten von IEF-Werner entwickelten ein kompaktes Palettiersystem, das offen und modular aufgebaut ist. Damit konnten sie diese Sonderlösung an die individuelle Aufgabenstellung maßgeschneidert anpassen. Eine entscheidende Anforderung des Kunden bestand darin, die Anlage im Reinraum der Klasse 8 betreiben zu können. Weiterhin musste ein schonendes Handling der medizinischen Komponenten gewährleistet sein. Stefan Deck öffnet an der Anlage eine Schublade. „50 Leertrays lassen sich hier stapeln“, sagt er. „Die Bestückung übernimmt ein Mitarbeiter.“ Ist die Schublade geschlossen und der Sonderpalettierer in Betrieb, entnimmt eine servogesteuerte, mit IEF-Achskomponenten ausgestattete Entstapeleinheit das erste Tray aus der Schublade, verfährt damit auf der Y-Achse und platziert es über ein Shuttle. Mit Hilfe einer Abstreifeinheit wird das Tray gelöst. Das Shuttle positioniert es nun direkt unter einen Vierfach-Sauggreifer mit Dreheinheit. Schnell, leise und exakt entnimmt der Greifer aus dem kundenseitigen Übergabenest jeweils vier Baugruppen, dreht diese um 90 Grad und setzt sie in das leere Tray zeilenweise ab – elf Zeilen mit je acht Baugruppen. Dazu werden sie von der vorgelagerten Produktionsanlage im Übergabenest im Rasterabstand des Trays platziert.

Auf Effizienz gesetzt

Währenddessen wird ein weiteres leeres Tray vereinzelt und einem zweiten Shuttle übergeben. Dieses sogenannte Deckeltray fährt unter dem in der Bestückposition befindlichen ersten Tray hindurch in eine Stapelposition. Hier wird es von unten in eine Klinkenvereinzelung gehoben. Ist das erste Tray vollständig bestückt, fährt es ebenfalls in die Stapelposition. Dort wird es vom Shuttle unter das leere Tray befördert, das jetzt als Deckel für die bestückte Palette dient. Das Shuttle fährt nun zurück, um das nächste Leertray zu übernehmen und positioniert dieses wieder unter dem Produkthandling. Der Wechsel dauert weniger als fünf Sekunden. Nachdem auch das zweite Tray bestückt ist, wird es vom Shuttle in Stapelposition gebracht. Die Anlage hebt es unter die ersten beiden Trays. Der Stapel, der jetzt aus einem leeren und zwei befüllten Trays besteht, wird auf eine Pufferbandstrecke gesetzt und kann direkt zur Verpackungsstation befördert werden. „Dafür haben wir unser Transfersystem posyART gewählt“, erklärt IEF-Produktmanager Deck. Denn mit diesem zuverlässigen, flexiblen und präzisen Baukastensystem, das aus Standardkomponenten besteht, lassen sich so gut wie alle Aufgaben im Transfer-, Montage- und Logistikbereich lösen. Die Baugruppen werden auf Werkstückträgern über die Transferstrecke transportiert und punktgenau für den nächsten Arbeitsschritt in Position gebracht.

Alles aus einer Hand

„Für den Sonderpalettierer haben wir auf Kundenwunsch eine Siemens S7-Steuerung gewählt, die mit einem Bediengerät vom Typ TP700 ausgestattet ist“, erklärt Deck. Damit erhält der Anwender zur einfacheren Handhabung standardmäßig ein Touch-Panel. Die Benutzeroberfläche der Steuerung ist gemäß dem Standard von IEF-Werner ergonomisch und intuitiv aufgebaut und integriert alle zum Betrieb der Anlage notwendigen Funktionen. Weiterhin kommt ein modularer Servoantrieb SINAMICS S120 zum Einsatz. Dieser dezentrale Antrieb beinhaltet viele aufeinander abgestimmte Komponenten – beispielsweise die hier benötigte Mehrachsanwendung. Zur Kommunikation mit der kundenseitigen Anlage ist der Palettierer mit einer Profinet-Schnittstelle ausgerüstet. Der Großteil der verwendeten Komponenten stammt aus dem Hause IEF-Werner, beispielsweise die im Handling verbauten Linearachsen oder das Transportsystem posyART in Sonderbreite. „Ob Greifer, Motoren oder eben die Steuerung – je nach Kundenanforderung liefern wir das komplette System aus einer Hand“, sagt IEF-Werner Experte Deck. Dazu gehört für die Automatisierungsspezialisten außerdem die Unterstützung des Anwenders bei der Projektierung und Lösungsfindung.