Nicht alle Roboter handhaben Flaschen auf die gleiche Weise: So vermeiden Sie Abriebspuren und gewährleisten eine schonende Handhabung in robotisierten Flaschenaufrichtern

Der zunehmende Einsatz von Robotik in modernen packaging-Automatisierungslinien hat die Art und Weise verändert, wie Kunststoffflaschen in Abfüllprozessen gehandhabt werden.

Von Formatwechseln ohne Formatteile bis hin zu höherer Flexibilität werden Robotersysteme häufig als die optimale Lösung angesehen. Wenn es jedoch um eine schonende Handhabung geht, behandeln nicht alle Roboter die Flaschen auf die gleiche Weise.

Im heutigen wettbewerbsintensiven Umfeld ist es entscheidend, die technischen Unterschiede der einzelnen Lösungen zu verstehen – unabhängig davon, ob Sie in den USA nach einem Flaschenaufrichter suchen, um dem Arbeitskräftemangel entgegenzuwirken, oder packaging-Maschinen in Europa mit einer schnellen Kapitalrendite bewerten.

Ist wirklich jeder robotisierte Flaschenaufrichter besser als ein herkömmlicher automatischer Flaschenaufrichter? Betrachten wir die wichtigsten Aspekte.

Flaschenzuführung vom Bunker zum Picking-Förderband in einem robotisierten Flaschenaufrichter

Eine der kritischsten Phasen bei jedem Flaschenaufrichter, unabhängig davon, ob es sich um ein klassisches rotatives, schwerkraftbasiertes System oder ein Robotersystem handelt, ist der Übergang vom Bunker zum Vorpositionierungsbereich, der je nach Technologie aus einem Drehteller oder einem Picking-Förderband bestehen kann.

Die Bedeutung eines kontrollierten Flaschenflusses

Die Anzahl der Flaschen, die in den Picking-Bereich vor der Positionierung gelangen, ist entscheidend.

Eine übermäßige Ansammlung von Flaschen führt zu einer aggressiven Vorpositionierung. Bei einem robotisierten Flaschenaufrichter bedeutet Vorpositionierung, die Flaschen zu trennen und zu verteilen, damit das Bildverarbeitungssystem und der Roboterarm sie schnell und effizient erkennen und aufnehmen können.

Wenn sich zu viele Flaschen im Einlauf überlagern und getrennt werden müssen, kommen häufig folgende Systeme zum Einsatz:

• Vibrationskanäle.
• Mechanische Abstreifer (Flaschenabstandsrolle).
• Andere Schnelltrennvorrichtungen.

Diese Mechanismen können abrasiv wirken, insbesondere bei Hochgeschwindigkeits-Flaschenaufrichtern. Reibung zwischen den Flaschen oder an metallischen Führungen kann empfindliche Oberflächen beschädigen, was insbesondere bei packaging-Maschinen für Kosmetikprodukte und anderen hochwertigen Verpackungen kritisch ist.

Redundante und nicht aggressive Vorpositionierungssysteme

Ein gut konzipiertes Robotersystem sollte sicherstellen, dass mechanische Abstreifer ausschließlich als Sicherheitssysteme dienen und nicht als primäre Positionierungsmethode eingesetzt werden.

Idealerweise sollte der Abstreifer nur mit einem sehr kleinen Prozentsatz der Flaschen in Kontakt kommen. Genau so arbeitet der robotisierte Flaschenaufrichter POSIROBOT von POSIMAT, wie im Video zu sehen ist.

Ebenso müssen Vibrationskanäle sorgfältig konstruiert werden. Abrupte Bewegungen der Kanalwände verursachen zwangsläufig Reibungsspuren.

Achten Sie beim Vergleich von Anbietern auf folgende Punkte:

• Wird die Verteilung der Flaschen bereits im Bunker kontrolliert?
• Minimiert das System das Übereinanderliegen von Flaschen?
• Sind aggressive Vibrationselemente ständig aktiv?

Diese Details bestimmen, ob Sie in die beste Positionierungstechnologie investieren oder lediglich in ein Marketingkonzept.

Flaschenrezirkulation: eine versteckte Ursache für Oberflächenschäden

Nicht jede Flasche wird beim ersten Versuch erfolgreich aufgenommen. Die Art und Weise, wie ein System mit nicht aufgenommenen Flaschen umgeht, ist ein entscheidender Faktor für eine schonende Handhabung.

Lineare Robotersysteme und Rezirkulation

Bei vielen linearen robotisierten Flaschenaufrichtern müssen Flaschen, die beim ersten Versuch nicht aufgenommen werden, erneut dem Picking-Prozess zugeführt werden.

Dies kann durch verschiedene technische Lösungen erfolgen, beispielsweise:

1. Eine kontrollierte Rückführung in den Bunker.
2. Ein unteres Rezirkulationsförderband, das die Flaschen schonend zum Picking-Bereich zurückführt.

Der entscheidende Faktor ist nicht die lineare Architektur an sich, sondern die Art und Weise, wie der Rezirkulationsprozess konstruiert und gesteuert wird.

Gut entwickelte Systeme wie POSIROBOT von POSIMAT gewährleisten sanfte Übergaben, optimierte Geschwindigkeiten und minimale Reibungspunkte, um die Unversehrtheit der Flaschen während des gesamten Prozesses zu erhalten.

Jeder zusätzliche Handhabungsschritt muss sorgfältig ausgelegt werden, insbesondere bei leichten PET-Flaschen, die häufig in Anwendungen der Kosmetik-, Beauty-Care- sowie Lebensmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt werden.

Das Flaschenmaterial, sein Verhalten gegenüber statischer Elektrizität und die Liniengeschwindigkeit beeinflussen die Leistung. Daher sind eine sorgfältige technische Auslegung und eine präzise Einstellung entscheidend.

In Bereichen wie Anlagen zur Handhabung von Flaschen für chemische Produkte können kleinere Oberflächenspuren aus Marketingsicht weniger kritisch sein. In der Beauty-, Körperpflege- und Premium-packaging-Industrie können jedoch selbst Mikrokratzer die Wahrnehmung des Produkts beeinträchtigen.

Aus diesem Grund ist es beim Vergleich verschiedener Technologien entscheidend, die Qualität der Rezirkulationskonstruktion zu bewerten und nicht nur die Konfiguration des Roboters.

Rotative Robotersysteme und Technologie ohne Rezirkulation

Bei rotativen Robotersystemen wie COMPACTBOT wird das herkömmliche Picking-Förderband durch einen Drehteller ersetzt.

Flaschen, die nicht aufgenommen werden, verbleiben auf dem Drehteller und bewegen sich synchron weiter, bis sie vom Roboterarm aufgenommen werden.

Das bedeutet:

• Kein Herunterfallen von Flaschen.
• Kein zusätzliches Förderband.
• Keine Rückführung in den Bunker.
• Keine reibungsbasierte Rezirkulation.

Dadurch wird ein kompletter Belastungsfaktor im Prozess eliminiert.

Das Ergebnis ist eine besonders schonende Handhabung, die sich speziell für Anwendungen in der Kosmetik-, Beauty-Care- und Körperpflegeindustrie eignet, bei denen die Unversehrtheit der Verpackungsoberfläche von entscheidender Bedeutung ist.

Für Unternehmen, die den besten Hersteller von Flaschenaufrichtern suchen, ist das Verständnis dieses architektonischen Unterschieds entscheidend.

Flaschenausgabe vom Roboter zur Abfülllinie

Obwohl diese Phase weniger kritisch ist als die Vorpositionierung oder Rezirkulation, erfordert auch die Ausgabe besondere Aufmerksamkeit.

Greiftechnologien und Übergabemethoden

Robotersysteme können folgende Methoden verwenden:

• Direkte Positionierung auf dem Auslaufförderband.
• Magnetische Träger.
• Vakuumsauger.
• Mechanische Greifer.

Jede Greifmethode wirkt sich unterschiedlich auf die Flaschenoberfläche und den Flaschenhals aus.

Nicht korrekt eingestellte Greifer können wiederkehrende Spuren hinterlassen, die die Kontaktpunkte sichtbar machen, während Vakuumsauger nur ein geringes Risiko für die Flaschenoberfläche darstellen.

Qualitätsbewertung während des Factory Acceptance Test (FAT)

Bei der Bewertung eines Flaschenaufrichters, einschließlich eines robotisierten Flaschenaufrichters, muss der Factory Acceptance Test (FAT) ein strukturiertes und messbares Protokoll zur Qualitätsbewertung umfassen.

Eine schonende Handhabung darf niemals vorausgesetzt werden: Sie muss überprüft werden.

Ein sorgfältiges FAT-Verfahren sollte Folgendes umfassen:

• Individuelle Inspektion jeder Flasche vor dem Eintritt in das System.
  Alle Flaschen sollten geprüft und dokumentiert werden, um bereits vorhandene Spuren oder Oberflächenfehler zu identifizieren.
• Kennzeichnung bereits vorhandener Schäden.
  Dies gewährleistet eine vollständige Rückverfolgbarkeit und verhindert, dass bereits vorhandene Schäden dem Flaschenaufrichter oder dem Positionierungsprozess zugeschrieben werden.
• Vergleich nach dem Prozessdurchlauf durch den Flaschenaufrichter.
  Die Flaschen müssen nach dem Verlassen des Systems sorgfältig erneut kontrolliert werden, insbesondere bei Hochgeschwindigkeits-Flaschenaufrichtern.
• Analyse des Kratzmusters.
  Werden Spuren festgestellt, muss überprüft werden, ob sie zufällig auftreten oder einem wiederkehrenden Muster folgen.

Wiederkehrende Kratzmuster weisen häufig auf eine mechanische Ursache hin, beispielsweise Führungen oder Greifer. Zufällige Spuren können dagegen mit Übergabepunkten oder Rezirkulationsbereichen zusammenhängen.

In Bereichen wie packaging-Maschinen für Kosmetikprodukte ist dieses Validierungsniveau keine Option, sondern eine Anforderung.

Eine professionelle Qualitätsbewertung während des FAT stellt sicher, dass die gewählte Lösung tatsächlich eine bewährte Positionierungstechnologie bietet und die Anforderungen hochwertiger packaging-Automatisierungslinien in Europa und den USA sowie von Premiumprodukten in Abfülllinien weltweit erfüllt.

Materialaspekte bei Hochgeschwindigkeits-Flaschenaufrichtern

Das Flaschenmaterial spielt eine wichtige Rolle.

Neues PET (vPET) und recyceltes PET (rPET, PCR PET) verhalten sich hinsichtlich statischer Elektrizität und Reibung unterschiedlich.

Leichte Flaschen, die aufgrund nachhaltiger packaging-Trends zunehmend verbreitet sind, reagieren empfindlicher auf:

• Aufbau statischer Elektrizität.
• Oberflächenreibung.
• Verformung durch aggressive Handhabung.

In diesen Fällen ist die Zusammenarbeit mit den Flaschenherstellern entscheidend. Antistatische Additive oder Oberflächenbehandlungen können erforderlich sein.

Dies ist insbesondere bei Flaschenaufrichtern für pharmazeutische Anwendungen oder Premium-Kosmetik relevant.

Fazit: Auswahl des richtigen robotisierten Flaschenaufrichters für Ihre Anwendung

Gehen Sie beim Vergleich verschiedener Lösungen nicht davon aus, dass Robotik automatisch einen besseren Schutz der Flaschenoberfläche bedeutet.

Analysieren Sie den gesamten Weg der Flasche vom Bunker bis zur Ausgabe.

Der beste Hersteller von Flaschenaufrichtern bietet:

• Transparente technische Daten.
• Reale Oberflächentests während des FAT.
• Optimierte Vorpositionierung.
• Minimale oder keine Rezirkulation.
• Anwendungsspezifische Konfiguration.
• Die am besten geeignete Greifmethode zur Vermeidung von Abriebspuren, beispielsweise Vakuumsauger anstelle mechanischer Greifer.

In modernen packaging-Automatisierungslinien, insbesondere in der Kosmetik- und Pharmaindustrie, ist eine schonende Handhabung keine Marketingaussage, sondern ein messbares technisches Ergebnis.

Die Auswahl des richtigen automatischen robotisierten Flaschenaufrichters gewährleistet Effizienz, schützt das Markenimage und bietet langfristige Betriebssicherheit.