Lebensmittelindustrie Kleinteilegreifer: Handhabungssysteme für hohe Ansprüche

Anbieter zum Thema

Zimmer Group

Gerhard Schubert GmbH - Verpackungsmaschinen

J. Engelsmann AG

Müller DrumTec GmbH

Anforderungen und Richtlinien der Lebensmittelindustrie prägen das Design von Komponenten und Anlagen. Reinigungsfreundlichkeit und Hygiene haben dabei Priorität. Als Automatisierungsexperte entwickelt und produziert die Zimmer Group spezialisierte Handhabungssysteme und Kleinteilegreifer für die Lebensmittelindustrie und will hier Maßstäbe für die Zukunft setzen.

Neben den allgemeinen Anforderungen an Endeffektoren müssen solche, die im direkten Lebensmittelkontakt eingesetzt werden, kompromisslos die Anforderungen des Hygienic Design erfüllen. Doch was bedeutet das konkret? Oberflächen müssen leicht zu reinigen sein, um die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten. Zudem müssen Bauteile und Maschinen so konstruiert und abgedichtet sein, dass eine Verschmutzung durch Ablagerungen von Schadstoffen ausgeschlossen ist. 

Die Wahl der richtigen Materialien wie Edelstahl, PEEK oder PET ist entscheidend für die Hygiene in der Produktion. Eine konsequente Ausrichtung auf maximale Hygiene bei Reinigungsprozessen und Wartung gewährleistet einen effizienten Schutz vor Kontaminationen. Für hohe hygienische Anforderungen sind innovative Lösungen in der Lebensmittelindustrie unerlässlich. Hinzu kommen sicherheitsrelevante Anforderungen wie der Einsatz lebensmittelechter H1-Schmierstoffe. Die von der Food and Drug Administration (FDA) speziell für die Lebensmittelindustrie klassifizierten Fette reduzieren das Risiko gesundheitsschädlicher Verunreinigungen bei der Lebensmittelverarbeitung auf ein Minimum.

In der Lebensmittelindustrie sind Lösungen gefragt, die auf die unterschiedlichen physikalischen und mechanischen Eigenschaften der verschiedenen Lebensmittel abgestimmt sind. Greifer müssen ihre Funktion erfüllen, ohne sichtbare Spuren auf der Oberfläche zu hinterlassen oder gar das Produkt zu beschädigen.

Elektrischer Kleinteilegreifer in Protektorvariante

Auf diese gestiegenen Anforderungen hat die Zimmer Group beispielsweise mit einer Protektorvariante der Serie „GEP2000“ reagiert. Die elektrischen Kleinteilegreifer sind mit lebensmittelechtem H1-Fett geschmiert, korrosionsgeschützt und mit abgedichteten Führungen ausgestattet. Mit diesen und weiteren Eigenschaften werden die GEP2000-Greifer zu einem zuverlässigen Endeffektor für die Lebensmittelindustrie. Eine integrierte Positionserkennung ermöglicht das sichere Erkennen und Greifen unterschiedlicher Produkte. Die automatische Teileerkennung bietet darüber hinaus eine zusätzliche Qualitätssicherung im Prozess. Standardwerte mit Toleranzen lassen sich im Greifer hinterlegen, Abweichungen vom Produkt werden sofort erkannt und ausgeschleust. Der Kleinteilegreifer ist in den Varianten Digital I/O und IO-Link erhältlich, letztere bietet eine besonders komfortable Ansteuerung und Anbindung an die Anlage. Die serienmäßige mechanische Selbsthemmung sorgt zudem für sicheren Halt auch bei Stromausfall oder Not-Aus.

Erdbeeren, Eiscreme und mehr

Die Einsatzmöglichkeiten der Greifer sind vielfältig. So hat das junge Unternehmen Organifarms für seinen Roboter „Berry“ auf eine Standardkomponente der Baureihe GEP2000 der Zimmer Group zurückgegriffen. Der Roboter wurde speziell für die Ernte von Erdbeeren entwickelt. Das Pflücken der reifen Beeren übernimmt nun der Elektrogreifer der Zimmer Group. Durch die präzise, intelligente Lageerkennung öffnet sich der Endeffektor erst kurz vor der Frucht. Deren Beschädigung oder gar die der Pflanze ist somit ausgeschlossen. Die von Organifarms speziell entwickelten Greiferbacken ermöglichen gleichzeitiges Schneiden und Klemmen. Dabei wird im oberen Bereich des Stiels geschnitten und im unteren Bereich geklemmt, sodass die Frucht sicher gehalten wird. Weil die Erdbeere nicht berührt wird, können keine Druckstellen entstehen. Stattdessen legt der Roboter die Ernte schonend in eine Schale – bereit für den Verkauf.

Neben der Erdbeerernte kommt Handhabungstechnik der Zimmer Group auch beim automatisierten Eisverkauf an Straßenständen zum Einsatz. Der vollelektrische Softeisroboter von Erni und Enkerl ist mit einem ABB Robotics „Gofa“ und einem MRK-Greifer der Zimmer Group ausgestattet, um die Kunden selbstständig bedienen zu können. Ein weiterer Greifer der Serie GEP2000 öffnet und schließt präzise die Greifbacken, um die Eistüten auszugeben. Dabei werden strenge Sicherheits- und Hygienestandards eingehalten, um die Lebensmittel vor dem Verkauf nicht zu verunreinigen.

Auch der vollautomatische Barista-Roboter „Myappcafé“ nutzt den Kleinteilegreifer. In der Zusammenarbeit von dem Gastronomen Michael Stille, dem IBS Ingenieurbüro Dr. Klaus Schnürer und der Zimmer Group wurde ein Roboter entwickelt, der frisch zubereitete Kaffeespezialitäten serviert. Eine große Herausforderung war hier das Greifen der unterschiedlich großen Kaffeebecher, wofür der elektrische 2-Backen-Parallelgreifer „GEP2013IO-00-A“ ausgewählt wurde.

Kleinteilegreifer und mehr: Individuelle Systeme für besondere Anforderungen

Bei der Automatisierung von Prozessen in der Lebensmittelproduktion sind Standardgreifer oft keine praktikable Lösung, um komplexe Handhabungsaufgaben zu bewältigen. Mit technologieübergreifendem Know-how ist die Zimmer Group in der Lage, auf individuelle Kundenanforderungen und Anwendungen einzugehen: ob End-of-arm-Systeme, Automatisierungszellen, komplette Anlagen oder die Integration komplexer Handlingsysteme.

Eine dieser Lösungen aus dem Bereich Systemtechnik ist ein Handlingsystem, durch das rohe Steaks vom Transportband schonend in die Verpackung gelangen. Da der Greifer keinen eigenen Antrieb besitzt, wird er über eine in den „Flexpicker“ integrierte Drehachse gesteuert. Alle Komponenten des Systems sind lebensmittelecht. Darüber hinaus wurde eine direkte Schnittstelle zwischen der Drehachse des Roboters und der Greiferkinematik geschaffen.

Auch das Tauchen von Backwaren wie Donuts in Schokolade oder Zuckerglasur wird mit speziellen Greifsystemen automatisiert. So wurde für einen Kunden ein Standardwinkelgreifer der Baureihe „GK“ so modifiziert, dass er einen Muffin greifen und in ein Schokoladenbad tauchen kann. Voraussetzung für diese Anwendung war vor allem die Ausführung der Greifbacken in Edelstahl und die Verwendung von lebensmittelkonformem Fett als Schmiermittel.

Fazit

In der Lebensmittelindustrie sind effiziente Lösungen für hohe hygienische Anforderungen unabdingbar. Die richtige Gestaltung von Greifern und Handhabungssystemen spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Lebensmittelsicherheit. Die konsequente Einhaltung von Hygienestandards bei Konstruktion und Reinigung der Komponenten gewährleistet ein hohes Maß an Sauberkeit und Sicherheit. So können Produkte auf hohem Qualitätsniveau hergestellt werden und die Gesundheit der Verbraucher bleibt geschützt.