Automatisches Handling von Kaffee-Kapseln

Die rezemo GmbH entwickelt und produziert innovative Verpackungslösungen aus 100% nachwachsenden Rohstoffen. Sie bietet eine Alternative zu fossilen Kunststoffen und Aluminium für Einwegverpackungen. Ein Beispiel dafür sind Kaffeekapseln aus Holz, die ohne Mikroplastik und zu 100% biobasiert sind.

Die Abdichtung der Kapseln stellt eine Herausforderung dar. Bei der Kaffeezubereitung werden die Kapseln in der Maschine hohem Wasserdruck ausgesetzt. Der Druck muss in der Kapsel gehalten und kanalisiert werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Aluminium- und Kunststoffkapseln, die Silikon oder nachgiebige Kunststoffe verwenden, setzt rezemo auf Naturkautschuk.

Die Zuführung und Entnahme der Kapseln in die Produktionsanlage waren ursprünglich manuell. Jetzt übernimmt ein Pick-and-Place-Roboter diese Aufgaben mit hoher Wiederholgenauigkeit und einer Pickrate von 30 Picks pro Minute. Ein 2-Achsen-Linien-Portal von igus, zusammen mit der dryve D1 Steuerung, kommt zum Einsatz. Die Kapseln werden innerhalb der Anlage mit einer außenliegenden und umlaufenden Dichtung aus Naturkautschuk versehen. Die Anlage hat eine Kapazität von ca. 43 Kapseln pro Minute.

Das Linien-Portal, ausgestattet mit einem Vakuumgreifer, dient zur Entnahme der Kapseln aus dem Dosierprozess und zur anschließenden Stapelung auf einem getakteten Förderband. Die gesamte Anlage wird durch einen Raspberry-Pi Einplatinencomputer und dessen GPIO Signal Pins gesteuert. Python Scripts lesen verschiedenste Sensorsignale aus, um Bewegungen sowohl über pneumatische Zylinder als auch mittels DC- und Schrittmotoren zu steuern.

Die Anlage hat bereits mehrere Millionen Takte absolviert und läuft reibungslos. Ein Schwerpunkt lag auf der Integration in die bestehende Python-basierte Steuerung. Mit dem Linienportal von igus und der dryve D1 Steuerung konnte dies problemlos umgesetzt werden. Die gute Dokumentation und der Support haben dabei sehr geholfen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt war die schmiermittelfreie Lagerung des Handlings. Da die Anlage Verpackungen für Lebensmittel produziert, ist es unerlässlich, dass keine Betriebsstoffe die Kaffeekapseln kontaminieren.

Auch der Preis spielte für das Start-up eine wichtige Rolle. Die Investitionen für die Low-Cost-Automatisierung waren niedrig, was den schrittweisen Ausbau der Produktionskapazität ermöglichte.

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