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Fleischermesser vollautomatisch mit dem Roboter schleifen – zunächst stand hinter dieser Vision ein dickes Fragezeichen. Doch mit der Expertise eines erfahrenen Systemintegrators und unter Einsatz hochleistungsfähiger Roboter ließ sich das Vorhaben realisieren.
Wie wichtig perfekt geschliffene Handmesser in der Fleischverarbeitung sind, lässt sich an Zahlen festmachen. Messer, die dank vollautomatischer Bearbeitung den optimalen Schliff aufweisen, steigern die Fleischausbeute um bis zu 0,5 Prozent gegenüber dem Handschliff. Bei 10.000 Tonnen Fleischproduktion bedeutet das eine um 50.000 Kilogramm höhere Ausbeute.
Kein Wunder, dass sich Knecht Maschinenbau als Technologieführer im Bereich vollautomatischer Schleifmaschinen für die Lebensmittelherstellung permanent damit beschäftigt, bestehende Prozesse zu optimieren. Die Aufgabenstellung, mit der sich Knecht an den erfahrenen Systemintegrator GLAESS Software & Automation wandte, bestand in der Neukonzeptionierung einer roboterbasierenden Schleifanlage, die die bisher eingesetzten 4-Achs-Portale hinsichtlich Qualität und Flexibilität übertreffen sollte.
Die Herausforderung dabei: Jedes Messer weist eine individuelle Kontur auf, die sich auch durch die Benutzung verändert. Das heißt: Geschliffen werden hier Handmesser in Losgröße 1.
Dementsprechend startet der von GLAESS entwickelte Prozess, den Knecht mit der Maschinenbaureihe E 50 RT umgesetzt hat, mit der Konturerfassung: Dabei greift ein hochpräziser Stäubli TX2-90 he ein Messer aus dem Magazin und führt es an einer Laser-Messstation vorbei. Die erfassten Positionsdaten werden parallel zum Prozess an die SPS übergeben und dort zusammen mit den Messdaten des Sensors zwischengespeichert. Diese Daten bilden das Fahrprofil für den Roboter.
Im zweiten Schritt führt der Sechsachsroboter das Messer formgenau durch die Schleifkörper – mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,03 mm. Seine endgültige Schärfe erhält das Messer beim nachfolgenden Entgraten und Polieren, das schnell und sehr schonend simultan von beiden Seiten erfolgt. Als Option kann der Anwender die E 50 RT mit einer ebenfalls voll automatischen und robotergeführten Station zur Schärfeprüfung bestellen. Dabei durchdringt das Messer ein Testmedium. Die gemessene Schärfe wird auf dem Display angezeigt.
Neben der sehr guten Wiederholgenauigkeit und der bei Schleifprozessen prinzipiell erforderlichen hohen Steifigkeit erweist sich bei dieser Applikation die Stäubli-typische Kapselung des Roboters als vorteilhaft. Für das Arbeiten unter Schleifstaub und Kühlmedium ist der TX2-90 in der he (Humid Environment)-Ausführung mit Schutzart IP65 und seinem innenliegenden Schlauchpaket bestens geeignet.
Die E 50 RT hat eine Leistung von bis zu 680 Handmessern pro Acht-Stunden-Schicht, je nach Messerform und Größe. Das ist – wegen der hohen Dynamik des Roboters – 1,5fach schneller als die Vierachs-Maschinen von Knecht. Das Messermagazin der Maschine besteht aus zwei Trommeln und bietet Platz für insgesamt 576 Messer. Es lässt sich während des Arbeitsprozesses bestücken, sodass keine Stillstandszeiten entstehen.
Wichtiger als der sehr hohe Durchsatz ist aus Sicht von Knecht und der Kundschaft aus der fleischverarbeitenden Industrie aber die extrem hohe, reproduzierbare Qualität des Schleifprozesses. Das Messer wird perfekt nachgeschliffen, ohne dabei seine ganz individuelle Kontur zu verlieren.
