Verpackungsmaschinen Cobot automatisiert die Magazin-Beladung

Mit Maschinen von Somic werden primärverpackte Produkte in großen Mengen präzise und schnell in Kartons endverpackt. Jetzt können ein Kartonmagazin auch automatisiert beladen. Herzstück der Lösung ist ein Cobot von Yaskawa.

Lebensmittel, Kosmetika, Tiernahrung und viele andere Konsumgüter kommen nicht nur millionenfach, sondern auch gut geschützt durch stabile Transport- oder Shelf-Ready-Verpackungen in den Einzelhandel. Die Konfektionierung der Kartons übernehmen bei vielen namhaften Markenherstellern Maschinen der Somic Verpackungsmaschinen GmbH & Co. KG.

Das Unternehmen mit Sitz im bayrischen Amerang ist seit über 50 Jahren Spezialist im Bereich der Produktionsautomation. Als Marktführer im Bereich der Sekundär- und Endverpackung bietet Somic kundenspezifische Lösungen für ein- und mehrteilige Kartonverpackungen in unterschiedlichsten Varianten und Formen.

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Allen Anlagen gemeinsam ist dabei die Verbindung von Präzision und Geschwindigkeit. Ferner zeichnen sie sich aus durch eine sehr hohe Leistungsdichte auf kleinstem Raum, maximale Energie- und Ressourceneffizienz sowie Langlebigkeit und ein schonendes Handling der vorverpackten Produkte.

Projekt für Zuführung der Karton-Zuschnitte

Ständige Optimierungen und Weiterentwicklungen bilden bei Somic von Anfang an eine zentrale Säule der Firmenkultur. In einem aktuell abgeschlossenen Projekt hat die hauseigene R&D-Abteilung sich die Zuführung der Karton-Zuschnitte in die Maschine vorgenommen. Manuell ausgeführt, ist dieser Arbeitsschritt häufig mit körperlicher Belastung sowie Unterbrechungen verbunden und kostet damit wertvolle Produktionszeit.

Um das Personal von diesen monotonen, anstrengenden Tätigkeiten zu entlasten und gleichzeitig die Prozesssicherheit und Produktionsleistung zu erhöhen, war deshalb eine Lösung zum automatisierten Beladen des Kartonmagazins gefragt. Unter der Leitung von Brigitte Stockenreiter wurde die Entwicklung des Projektes gestartet.

Kontinuierliche Karton-Versorgung der Maschine

Das marktreife Ergebnis konnte Somic auf der Interpack 2026 präsentieren: Der Somic CoboLoad sorgt unermüdlich für eine kontinuierliche Karton-Versorgung der Maschine über eine ganze Palette hinweg – ohne dass dabei ein Mensch eingreifen muss. Daraus ergeben sich konkrete Vorteile wie eine höhere Linienverfügbarkeit, eine gleichmäßige Kartonzuführung, verbesserte Ergonomie, ein geringerer Personalaufwand sowie weniger Bedarf an manuellen Arbeiten. Das Ergebnis ist ein effizienter Materialfluss in der gesamten Verpackungslinie – auch während der kompletten Nachtschicht. Gleichzeitig ermöglicht die Automatisierung dem Bedienpersonal, sich auf überwachende und andere wertschöpfende Aufgaben zu konzentrieren.

Das System verknüpft moderne Robotik mit intelligenter Sensorik. Genauer: Es kombiniert intelligente Bildverarbeitung und sensorgestützte Greiftechnik. So lassen sich auch unterschiedlich ausgerichtete Kartonstapel sicher handhaben.

Kernelement des Somic Coboload ist ein Cobot, ein kollaborierender Roboter, der ein Karton-Magazin bestücken kann. Ausgestattet sind die Roboter mit einem speziellen Greifer von Somic. Dieser ist generell in zwei unterschiedlichen Ausführungen verfügbar: entweder standardmäßig als Innengreifer oder als Außengreifer für individuelle Kartonformen. Im Normalfall laufen auf einer Maschine mehrere Karton-Formate. Ein Werkzeug-Schnellwechsel-System sorgt hier für die nötige hohe Flexibilität. Durch den Einsatz der 3D-Vision-Technologie erkennt der Roboter automatisch die Position der Stapel. Sensorbasiert kontrolliert, greift er diese dann präzise und legt sie sicher und zuverlässig im Magazin ab.

Stapelneigungen oder Versatz werden dabei automatisch kompensiert und Zwischenlagen mithilfe von Vakuumsaugern bei Bedarf entfernt. Ist es notwendig, die Orientierung der Zuschnitte vor dem Absetzen im Magazin zu ändern, kann das über eine optionale Wendestation erfolgen.

Buchtipp: Industrieroboter

Das Handbuch "Industrieroboter" vermittelt die wichtigsten Grundlagen der Robotertechnik und erläutert Methoden, mit denen bewertet werden kann, ob sich ein Produkt oder Prozess durch den Einsatz industrieller Roboter automatisieren lässt. Dabei werden nicht nur die technische Machbarkeit, sondern auch sicherheitsrelevante Aspekte und das wirtschaftliche Risiko betrachtet. Für die konkrete Umsetzung werden die einzelnen Planungsschritte detailliert beschrieben und anhand von Beispielen, Checklisten und Vorlagen veranschaulicht.

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Da der Roboter in unmittelbarer Nähe des Bedienpersonals arbeitet, sollte er für eine sichere Mensch-Maschine-Kollaboration (MRK) ausgelegt sein. Der MRK-fähige Roboter HC20DTP von Yaskawa mit PL-d zertifizierter Sicherheitssteuerung (FSU) sowie einer komplett innenliegend ausgeführten Kabelführung erfüllt diesen Anspruch und bietet deshalb ein Höchstmaß an Sicherheit für Bediener und das direkte Umfeld.

Dass sich Somic speziell für dieses Modell entscheiden hat, hat aber auch noch andere Gründe, wie Projektleiterin Brigitte Stockenreiter erklärt: „Das Charmante daran ist: Der HC20DTP ist ein vollwertiger Industrieroboter mit der entsprechend hohen Leistung und Geschwindigkeit, der sich als Cobot betreiben lässt. Das heißt, ein Schutzzaun oder andere Safety-Einrichtungen sind im abgesicherten Betrieb nicht erforderlich, sodass der Roboter leicht und platzsparend in bestehende Umgebungen integriert werden kann. Mit entsprechenden Safety-Maßnahmen – wie Lichtschranken oder Kontakt-Trittmatten – sind aber eben schnellere Anwendungen möglich.“

Ein weiteres wichtiges Argument für den HC20DTP ist seine große Reichweite: Gemessen vom Drehmittelpunkt der Basis bis zum äußersten Arbeitspunkt beträgt diese 1.900 Millimeter. Der Roboterarm erreicht damit auf einer Standard-Euro-Palette jeden Punkt. Dabei lässt er sich mit bis zu 20 Kilogramm (inklusive Werkzeug) beladen. Die maximale Arbeitsgeschwindigkeit liegt je nach Traglast bei bis zu 2 m/s. Trotzdem arbeitet der Roboter mit hoher Präzision: Die Wiederholgenauigkeit liegt bei 0,05 Millimeter. Und nicht zuletzt sind alle Cobots der Baureihe HC in staub- und wasserdichter IP67-Schutzklasse ausgeführt.

Volle Integration in die eigene Steuerungsumgebung

Besondere Anforderungen sollte der Roboter auch steuerungsseitig erfüllen: „Unsere Somic-übliche Steuerung war bei der Entwicklung des Coboload von vornherein gesetzt“, bringt es Projektleiterin Brigitte Stockenreiter auf den Punkt. „Die Roboterwelt hat ihre eigene Sprache, wir wollten aber die volle Integration in unsere Steuerungsumgebung. Der Roboter sollte auf jeden Fall auch über diese zu steuern beziehungsweise zu programmieren sein.“

Yaskawa löst diese Anforderung mit der bewährten Softwareschnittstelle Motologix. Damit lassen sich die Roboter des Herstellers im gängigen IEC-61131-Umfeld schnell und unkompliziert über die SPS programmieren und steuern. Das Spektrum unterstützter Plattformen umfasst alle gängigen Standards. Durch die Integration in die SPS bleiben alle genuinen Vorteile der Robotersteuerung erhalten. So berechnet die Robotersteuerung die Bewegungskinematik und sorgt für eine hohe Bewegungsqualität. Das gilt unabhängig davon, ob der Somic Coboload als Stand-alone-Lösung betrieben oder per OPC UA in eine größere Linie integriert wird. Ferner genügen mit Moto Logix SPS-Kenntnisse zur Steuerung des Roboters. „Wir haben noch unser HMI integriert“, ergänzt Brigitte Stockenreiter. „Der Kunde kann den Roboter also 1:1 in der ihm vertrauten Umgebung und im gleichen Look & Feel steuern.“

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Die Entwicklungsarbeit zur Automatisierung der Magazin-Beladung bei Kartonverpackungsmaschinen hat sich gelohnt: Bei den Messebesuchern auf der Interpack 2026 kam der neue Somic CoboLoad sehr gut an. Erste Kundenprojekte sind bereits in Vorbereitung. Damit wurden Projektleiterin Brigitte Stockenreiter und die übrigen Verantwortlichen bei Somic auch in ihrer Entscheidung für den HC20DTP von Yaskawa bestätigt: „Für die Magazin-Beladung ist er perfekt, aus Robotik-Sicht fehlt uns da nichts. Wir wissen, dass wir mit diesem Roboter hervorragend aufgestellt sind.“