Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Ausgabe 01/2016, 15.01.2016

Die Kür für Roboter: – Unikate automatisieren

Die Berlinger Special AG ist Weltmarktführer in der Herstellung von Anti-Doping-Kits für Dopingproben. Diese müssen eindeutig identifizierbar und zuverlässig gegen Manipulationen geschützt sein, denn von einer Verwechslung kann eine ganze Sportlerkarriere abhängen. Zwei Roboter von Fanuc ermöglichen die sichere Automatisierung der Kit-Produktion.

(msc) Die Berlinger Special AG aus dem Toggenburger Dorf Ganterschwil beliefert Sportverbände und Veranstalter weltweit mit mani­pulationssicheren Kits für Dopingkontrollen. Die Kundennamen sind geheim, sicher ist jedoch, dass Berlinger Weltmarktführer bei Test-Kits ist. Der Weltmarktanteil liegt bei 90 Prozent, 98 Prozent der Produktion wird exportiert.

Entwickelt wurde die Hardware für den Dopingtest zusammen mit «Antidoping Schweiz». Ein Kit umfasst immer je einen Behälter für eine sogenannte A- und eine B-Probe. Die Sicherheitscontainer sind für Berlinger patentiert.

Die Bedarfszahlen, Fälschungssicherheit und Zuverlässigkeit veranlassten die Toggenburger dazu, die Montage des aus mehreren Teilen bestehenden Deckels der Kitbehälter zu automatisieren. Die Systemintegratorin Robofact AG aus Gossau realisierte die Anlage. Höchst erfolgreich, denn inzwischen wurden darauf knapp drei Millionen Deckel automatisiert montiert. Zum Einsatz kommen zwei Fanuc «LR Mate 200iC/5L» mit «R-30iA Mate»-Controller. Die Typenbezeichnung verweist auf die Traglast von 5 kg, das «L» steht für die Langarmversion mit 892 mm Reichweite.

Die zu montierenden Deckel bestehen aus mehreren Teilen. Der eigentliche Deckel kommt palettenweise in Stapeln zu zehn Paletten in die Zelle. Der Stapel wird jeweils angehoben und die unterste Palette in die Zelle gezogen.

Im ersten Arbeitsgang in der Zelle erfolgt das Einprägen der Sicherheitsnummer. Diese muss hundertprozentig sicher aufgebracht werden. Dabei wirkt der erste der beiden Roboter als Handlanger. Dann wird der Deckel in Kooperation mit einem zweiten LR Mate vervollständigt. Ein Bildverarbeitungssystem und mehrere Kameras unterstützen die beiden Fanuc-Roboter hierbei.

Die zur Komplettierung der Deckel benötigten Dicht- und Federringe werden den Robotern in der Zelle über zwei Wendelförderer auf der Rückseite zugeführt. Wichtiges Element ist ein Rasterring mit einem Zapfen am Aussendurchmesser, der genau in einer Nut des Deckels liegen muss und als Verdrehsicherung dient. Trickreich ist die Aufgabe, weil die Ober- und Unterseite dieses Ringes nicht gleich sind. Deshalb ist die Wendelförderermechanik so ausgelegt, dass der Ring immer lagerichtig zugeführt wird. Eine Bildverarbeitungseinheit überwacht diesen Prozess.

Im sechsten Betriebsjahr sind die Taktzeit-Reserven relativ ausgereizt. Prozesse wie das Prägen und Ultraschall-Verschweissen der Kits lassen sich mit der gegebenen Konfiguration nicht verkürzen. So sieht die Roboterbewegung vergleichsweise gemächlich aus. Fabian Anderegg, Bereichsleiter Food und Medical bei Robofact, sagt dazu: «Es ist nicht sinnvoll, den Roboter mit maximaler Geschwindigkeit in die nächste Position zu verfahren, wenn er dort auf den folgenden Schritt warten muss. Wir haben einen guten Kompromiss zwischen Zykluszeit und Dauerbelastung gefunden.»

Komplett bestückt und mit Teilen versorgt, arbeitet die Zelle zwei Stunden völlig autonom. Während der normalen Arbeitszeit überwacht das Bedienpersonal die Anlage und erledigt den Materialnachschub. Die Bedienung gestaltet sich laut Fabian Anderegg einfach und prozesssicher. Die Werkstückträger mit den montierten Deckeln werden an Handarbeitsplätze zu versandfertigen Kits zusammengestellt.

Ein für alle Robofact-Zellen typisches Element ist das Bedientableau an der Front. Fabian Anderegg: «Unser Ziel beim Bau einer Zelle ist es, dass sie vom Personal sicher bedient werden kann.» Auf dem Bedientableau wird deshalb die Zelle visualisiert, laufende Aktionen werden farblich gekennzeichnet. Im einfachsten Fall reichen auf der Touchscreen-Oberfläche drei Bedienfelder: je eines für Start/Stopp, Tür auf/zu und Reset. «Das ist der Optimalfall, egal wie komplex die Anlage ist», so Anderegg.

Robofact AG
9200 Gossau, Tel. 071 388 99 20
info@robofact.ch

Fanuc Switzerland GmbH
2500 Biel 8, Tel. 032 366 63 63
sales@fanuc.ch

Berlinger Special AG
9608 Ganterschwil, Tel. 071 982 88 11
info@berlinger.ch



Der Roboter von Fanuc, Typ LR Mate 200iC, montiert die Deckel der Dopingproben-Kits.


Ein kompletter Anti-Doping-Kit. (Bilder: Robofact)