Wem es um Prozess- und Verpackungstechnik in der Pharma- und Lebensmittelindustrie geht, dem ist Syntegon wohl ein Begriff. Die Unternehmensgruppe ist mit mehr als 35 Standorten in fast 20 Ländern vertreten. Der Standort Beringen in der Schweiz ist der Hauptsitz der Geschäftsbereiche Food sowie Service & Digital Solutions der Syntegon-Gruppe und steht für ein umfassendes Portfolio an Verpackungslösungen für die Süßwaren- und Nahrungsmittelindustrie. Zu den dort entwickelten und realisierten Verpackungs- und Handling-Systemen gehören auch flexible Robotik-Lösungen für verschiedene Anwendungen. Entwickelt werden diese in Beringen von der Tochtergesellschaft Syntegon Packaging Systems AG.
Delta-Roboter arbeiten schnell und präzise
Delta-Roboter spielen dabei eine wichtige Rolle. Denn zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie, aber auch in der Pharmabranche oder in der Halbleiterindustrie, wo schnelle und präzise Handhabungsschritte automatisiert werden, bieten diese eine geeignete Lösung. In Verpackungsanlagen oder Logistikzentren übernehmen sie beispielsweise vielfältige Pick-and-place-Aufgaben. Sie verpacken Pralinen, sortieren Päckchen oder bestücken Leiterplatten – und das hundertfach pro Minute.
Möglich wird dies durch die charakteristische Kinematik dieses Robotertyps: Alle Achsen seiner Steuerarme sind parallel angeordnet. Die Enden der in alle Richtungen beweglichen Steuerarme sind durch eine kleine Plattform zur Aufnahme des Endeffektors verbunden, die beispielsweise einen Sauggreifer trägt.
Da die Antriebe nicht in den Gelenken sitzen, sind die Steuerarme bei einem Delta-Roboter sehr leicht. Es muss also nur wenig Masse bewegt werden, was hohe Geschwindigkeiten und eine hohe Dynamik mit starken Beschleunigungen ermöglichen soll. Im Gegenzug bedeutet die konstruktive Entlastung der Steuerarme, dass die Servomotoren der Hauptantriebe und mit ihnen die Getriebe, die sie mit den Steuerarmen verbinden, extremen Belastungen ausgesetzt sind. Sie müssen hochdynamisch in ständig wechselnder Drehrichtung und dabei sehr präzise arbeiten.
Besondere Anforderungen an den Antrieb
Für diese besondere Aufgabenstellung suchten die Spezialisten von Syntegon Packaging Systems nach einer Lösung. Fündig wurden sie bei Neugart: Der deutsche Hersteller ist spezialisiert auf Planetengetriebe. Damit ein Planetengetriebe seine Vorteile auch in Delta-Robotern voll ausspielen kann, sind allerdings einige Anpassungen in der Konstruktion notwendig. Diese betreffen insbesondere die Punkte maximale Verdrehsteifigkeit (Torsionssteifigkeit), minimales Verdrehspiel, reduzierte Massenträgheit, hohes Beschleunigungsmoment und ein angepasstes Dichtungskonzept.
Wie eine solche Lösung aussehen kann, zeigt Neugart mit dem neuen Flanschgetriebe NDF. Dieses soll zum Beispiel über einen besonders verdrehsteife Struktur verfügen. Das Verdrehspiel der Getriebeverzahnung ist standardmäßig auf 1 Winkelminute (arcmin) reduziert. Dementsprechend hoch ist die Positioniergenauigkeit des Roboters. Die hohe Dynamik, die hierdurch erreicht werden kann, verkürzt die Taktzeit des Roboters. Darüber hinaus zeichnet sich das NDF laut Hersteller im Detail noch durch eine ganze Reihe von weiteren Besonderheiten an der Eingangs- wie an der Abtriebsseite aus.
Baugrößen und weitere Optionen
Das NDF ist derzeit in Baugröße 090 und mit insgesamt vier jeweils zweistufigen Übersetzungen zwischen i=22 und i=55 verfügbar. Als Option ist für das Flanschgetriebe eine lebensmitteltaugliche Öl-Schmierung erhältlich. Der verwendete Schmierstoff ist nach NSF H1 und ISO 21469 zertifiziert. Als weitere Option kann es mit einer Abtriebswelle aus Edelstahl und einem vernickelten Abtriebsflansch ausgestattet werden. Diese erhöhen die Korrosionsbeständigkeit des Getriebes. Dadurch toleriert es auch häufiges Reinigen mit aggressiven Medien, wie es in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie unerlässlich ist.
Eine große Auswahl an Standardgetrieben aus dem Neugart Programm ermöglicht darüber hinaus einen individuell ausgelegten Antrieb für die vierte Achse (Drehachse) des Delta-Roboters.
Praxiserfahrungen überzeugen
Nach den ersten Praxiserfahrungen mit dem neuen NDF-Getriebe zeigt sich auch Marco Ebner von Syntegon Packaging Systems von den anwendungsspezifischen Vorteilen überzeugt: „Die Zuverlässigkeit der Getriebe ist für uns ein absolutes Muss, um die Erwartungen unserer Kunden auch zu deren vollsten Zufriedenheit erfüllen zu können. Das NDF-Getriebe von Neugart bietet dabei aus unserer Sicht das beste Gesamtpaket aus Performance, Qualität und Kosteneffizienz. Während der Entwicklung unserer neuen RPP-Maschinenplattform haben wir sehr eng und intensiv mit der Firma Neugart zusammengearbeitet und so die für uns ideale Getriebe-Lösung gefunden.“
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