Hang-it Cobot, Hochschule für Technik und Umwelt FHNW

Die Neumeyer AG in Lengnau (Aargau) entwickelt und produziert Maschinen und Systemlösungen für die Lebensmittelverarbeitung und -verpackung. Das Unternehmen ist insbesondere auf die Fleischindustrie spezialisiert, bietet aber auch Lösungen für Bäckerei und Konditorei, Käse, Convenience, Plant Based und Pet Food an. Ein besonderes Know-how liegt in der Verarbeitung gerollter Produkte, für die Neumeyer patentierte Lösungen entwickelt hat.

Eine konkrete Herausforderung besteht beim Beladen von Rauchwagen: Wurstketten werden heute manuell an Rauchstäbe gehängt und anschliessend in den Rauchwagen eingesetzt. Die zu bewegenden Einheiten können dabei bis zu 40 Kilogramm wiegen. Das stellt eine erhebliche körperliche Belastung dar und birgt entsprechende Risiken für die Mitarbeitenden.

Gesucht war deshalb eine automatisierte Lösung, welche diese schwere und repetitive Tätigkeit übernimmt, die Mitarbeitenden entlastet und gleichzeitig einen zuverlässigen und präzisen Produktionsprozess ermöglicht.

Ziel des Projekts war die Entwicklung einer Automationslösung auf Basis eines kollaborativen Roboters (Cobot). Dieser soll einen mit Wurstketten bestückten Rauchstab aufnehmen und präzise an der vorgesehenen Position im Rauchwagen einhängen.

Die Studierenden realisierten einen funktionsfähigen Prototypen mit einem UR20-Cobot und einem speziell entwickelten Greifer. Der Roboter nimmt den Rauchstab an der definierten Greifposition auf und hängt ihn präzise an der vorgesehenen Position im Rauchwagen ein.

Über das Human Machine Interface (HMI) kann die gewünschte Position im Rauchwagen ausgewählt werden. Der Cobot kann dadurch die verschiedenen Positionen nacheinander anfahren und den Rauchwagen systematisch beladen.

Eine besondere Herausforderung war das kontrollierte Bewegen der unterschiedlich langen und schweren Wurstketten. Eine integrierte Pendelkompensation reduziert das Schwingen der Last während der Roboterbewegung und ermöglicht dadurch ein präzises und kontrolliertes Einhängen.

Die Grundlage für eine automatische Erkennung des Rauchwagens ist bereits geschaffen. In einem nächsten Schritt soll die Position und Ausrichtung des Wagens im Raum automatisch erfasst werden. Die Bestimmung der X-, Y- und Z-Position sowie der Orientierung soll anschliessend in das Automationsprogramm integriert werden.

Damit könnte der Hang-it Cobot künftig noch flexibler auf unterschiedliche Positionen und Ausrichtungen des Rauchwagens reagieren und den Beladevorgang weitgehend automatisiert durchführen.