TLM-Abfüllanlage Power Compact mit Cobots

Sehr kompakte Bauweise
Zuführung der Verpackungskomponenten durch Cobots
Konstruiert im Hinblick auf hygienisches Design

ANFORDERUNG

Diverse Formate, vielfältige Ansprüche

Von Gesichtspflege für verschiedene Hauttypen über Produkte für Körper und Haare bis hin zu kompletten Systempflegeserien steht das Unternehmen ANNERMARIE BÖRLIND für hochwertige und wirksame Naturkosmetik. Die vielfältigen Naturpflegeprodukte für Gesicht, Körper und Haare, die alle Pflanzenextrakte aus ökologischem Anbau und eigenes Tiefenquellwasser enthalten sowie ohne Tierextrakte auskommen, werden bei Börlind in Glasflaschen, Kunststoffflaschen und Glastiegel mit unterschiedlichen Verschlüssen gefüllt. Das große Sortiment mit vielen verschiedenen Formaten macht das Abfüllen von Kosmetikprodukten jedoch zur besonderen Herausforderung. Gefragt war deshalb eine neue Anlage mit großer Leistungsdichte und hohem Automatisierungsgrad.

Hinzu kam: Neben Kosmetika mit diversen Konsistenzen und Viskosität gibt es auch 2-Phasen-Produkte, bei denen zum Beispiel ein öl- und ein wasserhaltiger Teil optisch voneinander getrennt bleiben sollen, sowie alkoholhaltige Formulierungen. Das bedingte, dass die neue Anlage entsprechend der Explosionsschutzlinie ATEX für besonders reine oder alkoholhaltige Produkte ausgelegt sein musste. Zusätzlich wünschte sich Börlind für die Creme-Tiegel eine Kontrolle auf Glasbruch vor dem eigentlichen Abfüllprozess. Diese ist besonders wichtig, damit die Folie zum Verschließen und zum Schutz der Kosmetika passgenau auf den Glasrand der Tiegel gesiegelt werden kann.Auch das Abfüllsystem sollte im Hinblick auf ein hygienisches Design konstruiert sein und für eine CIP-Reinigung (Cleaning in Place), ohne vorherige Demontage im Kreis- oder Durchlaufverfahren, reinigbar sein. Trotz der gleichzeitigen Verarbeitung von unterschiedlichen Kosmetiktiegeln und -flaschen auf einer einzigen Anlage bestand der Wunsch, die Kosten für wechselnde Formatteile gering zu halten. Als Naturkosmetikhersteller war Börlind außerdem das Thema Nachhaltigkeit wichtig, weshalb das Unternehmen auf eine sehr kompakte Bauweise Wert legte.

Die Lösung

Neue TLM-Abfüllanlage: Hohe Leistungsfähigkeit auf kleinstem Raum

Die vielfältigen Ansprüche von Börlind erfüllte Schubert mit einer innovativen und vollautomatischen TLM-Abfüllanlage: Auf kleinstem Raum werden die Glastiegel, Glasflaschen oder Kunststoffflaschen ausgeblasen, geprüft, mit den flüssigen Kosmetika befüllt, gesiegelt und mit verschiedenen Pumpsystemen und Deckeln verschlossen. Möglich wird die platzsparende Bauweise durch ein neu entwickeltes Multi-Transport-Aggregat (MTA), welches die Produkte während des Verpackungsprozesses von einer Station zur nächsten überführt. Daniel Traub, Global Key Account Manager bei Schubert erklärt: „Ein kompaktes Maschinenlayout ist ein wichtiger Faktor für den ökologischen Fußabdruck, denn damit kann man den Energieverbrauch geringer halten als bei großflächigen linearen Anlagen.“

Die Zuführung der Einzelkomponenten aller Verpackungsformate läuft über drei Cobots tog.519. So startet die Automatisierung bereits vor der Maschine und unterstützt die hohe Leistungsdichte der Anlage von bis zu 60 Produkten pro Minute. Sicheren Halt bieten die individuell konstruierten 3D-gedruckten Formatwerkzeuge, die Börlind, wie alle anderen Formatteile der Anlage, mit dem PARTBOX-System von Schubert vor Ort selbst nachdrucken kann und damit auch neue Formate schnell und kostengünstig zur Verfügung hat. Besondere Vorteile bietet auch das modulare Maschinenkonzept, da weitere Prozessschritte direkt an die Abfüllanlage angehängt werden können. Zum Beispiel lässt sich so das Etikettieren der befüllten und verschlossenen Kosmetikverpackungen sowie das Endverpacken in einer Gesamtlinie integrieren.

Durch die spannenden Herausforderungen von Börlind haben wir uns auf Neuland begeben. Denn so eine kompakte Anlage zu entwickeln, war auch für Schubert das erste Mal. Ganz besonders stolz sind wir darauf, dass diese einer großflächigen Anlage in punkto Leistung in nichts nachsteht.

Daniel Traub

Global Key Account Manager bei Schubert, März 2024

Technische Details

TLM-Abfüllanlage Power Compact
Bis zu 60 Flaschen/Tiegel pro Minute
14 Formate
≥ 92% Maschineneffizienz
Geringe Formatteilkosten (3D-Druckteile)
Schnelle Rüstzeit < 15 min
Schnelle CIP durch Hygienic Design

Das neue Multi-Transport-Aggregat mit Kosmetikflaschen

Das Multi-Transport-Aggregat mit Kosmetikflaschen, die verschlossen werden.

Verbindendes Element im Prozess: Das neue Multi-Transport-Aggregat

Bei der neuen Abfüllanlage können die drei verschiedenen Verpackungskomponenten Flaschen/Tiegel, Pumpen/Deckel sowie Überkappen wahlweise als Schüttgut oder in Karton-Trays mit Gefache aufgegeben werden. Die zugeführten Komponenten werden mit Hilfe von Cobots, die über eine von Schubert selbst entwickelte KI-gestützte Bildverarbeitung verfügen, zuverlässig erkannt, orientiert und an das Schubert Multitransportsystem (MTA) abgegeben. Die Roboter sind dabei so trainiert, dass variable Größen, Materialien, Oberflächen oder Dicken innerhalb einer Produktgruppe nahezu ohne Anlernphase akzeptiert werden. Im nächsten Schritt werden die Flaschen oder Tiegel ausgeblasen, gereinigt und auf Glasbruch kontrolliert. Ein F2-Roboter von Schubert stellt diese dann auf eine Wägezelle, um das Netto-Gewicht zu bestimmen und setzt die Flaschen ein weiteres Mal auf das MTA, welches die Flaschen oder Tiegel zu den beiden Füllstationen transportiert.

Dort werden die Kosmetikbehälter mit Hilfe von Exzenterpumpen dynamisch abgefüllt. Dabei arbeiten die beiden Füllstationen unabhängig voneinander. Somit kann parallel gereinigt und gefüllt werden, oder beide Füller füllen gleichzeitig ab, was zum Beispiel bei 2-Phasen-Produkten der Fall ist. Im Anschluss versiegelt, prellt oder verschraubt ein F2-Roboter die Flaschen oder Tiegel, nachfolgend werden sie mit Hilfe einer Kamera ausgerichtet, erneut gewogen und entweder rundum oder auf der Vorder- bzw. Rückseite etikettiert. Nach dem Etikettieren erhalten die Flaschen oder Tiegel einen Bodendruck mit einer Identifikationsnummer, der mit einer Kamera kontrolliert wird. Zum Schluss laufen die fertig befüllten Kosmetikbehälter durch eine Etikettenkontrolle und werden anschließend mit einem 5-Achs-Roboter um 90 Grad gedreht und in einer Kette abgelegt, die sie zur Verpackungsstation mit den Sekundärverpackungen weiterführt. Mit der neuen Abfüllanlage ist Börlind jetzt gut für den starken Wettbewerb und die schnelllebigen Trends in der Kosmetikbranche aufgestellt.

Mehrere Kosmetikflaschen und -Tiegel mit verschiedenen Inhalten und Verschlüssen

Die neue TLM-Power-Compact-Anlage bietet trotz extrem kompakten Designs hohe Leistungsdichte auf kleinstem Raum und verarbeitet eine Vielfalt an verschiedenen Formaten.

Blick auf einen Karton mit Kosmetikfläschchen. Darüber ein Cobot, in dessen Greifarm sich ein Kosmetikfläschchen befindet.

Die KI-gestützten Cobots tog.519 handhaben sämtliche Verpackungsteile an der Zuführung der Kosmetikanlage ohne jede Programmierung oder Anlaufphase.

Der Cobot tog.519 bei der Entnahme von Kosmetiktiegeln.

An der Zuführung erweisen sich die Cobots tog.519 äußerst vielseitig. Hier bei der Aufnahme von Kosmetiktiegeln.

Der Cobot tog.519 bei der Zuführung von Kosmetikdeckeln.

Unterschiedlichste Formate wie hier die Deckel für Tiegel aus jeder Unordnung aufzunehmen ist mit dem Cobot tog.519 ohne aufwändige Programmierung möglich.