Roboterlösungen, insbesondere Cobots, werden in der Druckindustrie immer häufiger eingesetzt, insbesondere im Großformat. Sie eignen sich hervorragend für sich wiederholende Aufgaben wie das Be- und Entladen von Druckmaschinen und Schneidetischen und erhöhen die Produktivität und Sicherheit. Wichtige Akteure wie Agfa, Durst und Zund bieten integrierte Systeme an. Die Anfangsinvestitionen und die Programmierung sind zwar beträchtlich, aber die sinkenden Kosten und die verbesserte Integration machen die Robotik zu einem entscheidenden Faktor für die Automatisierung der physischen Arbeitsabläufe in Druckereien.
Eines der auffälligsten Merkmale der letzten Fespa-Messen war die wachsende Zahl von kleinen und großen Roboterlösungen, die vor allem bei Druckmaschinen, aber auch bei Schneidetischen eingesetzt werden. Dies ist Teil eines allgemeinen Trends zur Automatisierung, um die Produktivität zu verbessern.
Roboter sind extrem gut bei sich wiederholenden Aufgaben wie dem Auflegen von Platten oder Bögen auf ein Flachbett und dem anschließenden Transport auf eine Palette, sobald diese bedruckt sind. Sie brauchen keine Pausen oder Urlaube und können problemlos tausend Platten oder mehr pro Stunde bewegen. Es gibt auch gute Gesundheits- und Sicherheitsargumente für den verstärkten Einsatz von Robotern, denn sie können schwere Gewichte tragen, ohne dass die Gefahr besteht, dass ihnen etwas auf die Füße fällt oder sie ihre Rückenmuskulatur überlasten.
Roboter gibt es in vielen verschiedenen Größen, Formen und Konfigurationen, vom Staubsauger für den Haushalt bis hin zu interplanetaren Landegeräten. Im Wesentlichen sind es Maschinen, die mit Sensoren ausgestattet sind, die Berechnungen durchführen, um Entscheidungen zu treffen und Aktionen auszuführen.
Die meisten der Roboterlösungen, die Sie auf der Fespa sehen können, sind eher als kollaborative Roboter oder Cobots zu bezeichnen. Sie sind für die Arbeit in der Fabrikhalle an der Seite von Menschen konzipiert und verwenden Sensoren, um Menschen zu erkennen und Unfälle zu vermeiden. Die meisten der in der Druckindustrie verwendeten Roboterarme sind an einer festen Position befestigt, damit sie schwere Gewichte handhaben können.
Roboterlösungen werden in der gesamten Druckindustrie für verschiedene Zwecke eingesetzt, z. B. zum Laden von Plattenzylindern in Flexodruckmaschinen, zum Einlegen von Buchblocks in Bindestraßen oder zum Transport von Papierpaletten zu B1-Offsetdruckmaschinen. Im Großformat werden sie am häufigsten zum Be- und Entladen von Platten und Bögen aus Flachbett- und Hybriddruckmaschinen eingesetzt.
Diese Roboterarme sind auf bestimmte Bewegungen, oder Achsen, beschränkt. Für die meisten Großformatdrucke werden sechs Bewegungsachsen benötigt. Theoretisch reichen fünf Achsen aus, um die Substrate aufzunehmen, sie zu drehen, von der Palette zum Bett zu bewegen und wieder abzulegen. Wenn Sie aber auch in der Lage sein wollen, die Bögen umzudrehen, um die Rückseite zu bedrucken, benötigen Sie die sechste Achse.
Bei den meisten Hybriddruckern benötigen Sie getrennte Lösungen, bei denen ein Roboter belädt und ein anderer auf der anderen Seite entlädt. Sie sollten auch den gesamten Arbeitsablauf berücksichtigen. Es könnte effizienter sein, einen Schneidetisch neben dem Drucker zu haben und einen Roboter, der die gedruckten Platten direkt vom Drucker zum Schneidetisch transportiert. Bei sorgfältiger Platzierung könnte es auch möglich sein, dass derselbe Roboter die gedruckten Platten aus der Druckmaschine nimmt und auf einer Palette ablegt und dann zurückfährt und die Platten bei Bedarf von der Palette zum Schneidetisch bringt.
Genauso gut können Sie aber auch Palettenroboter einsetzen, um eine Palette mit Medien an die Druckmaschine zu liefern und dann einen Stapel fertiger Platten zum nächsten Verarbeitungsprozess zu bringen. Je nach verwendetem Greiferkopf können sie in Verbindung mit Schneidetischen eingesetzt werden, um die ausgeschnittenen Teile aufzunehmen und den Abfall von einem Förderband in einen Behälter fallen zu lassen.
Robotik im Einsatz
Inca Digital, jetzt im Besitz von Agfa, ist seit langem ein Befürworter des Einsatzes von Robotern zur Automatisierung des Be- und Entladens. Agfa hat dies seit der Übernahme von Inca aufgegriffen und zeigte auf der jüngsten Fespa Global in Berlin Zwillingsroboter, die das Unternehmen Max Bots nennt, für die vollautomatische Beladung seines Tauro XUHS sowie für die neueste Generation des Onset Panthera Flachbetts.
Durst hat auch eine Roboterlösung für seine P5 Familie von großformatigen Hybriddruckmaschinen entwickelt. Diese werden hauptsächlich mit dem Drucker P5 350 HS eingesetzt, der die Druckgeschwindigkeit hat, um von der Produktivitätssteigerung durch den Roboter zu profitieren und somit die Investitionskosten zu rechtfertigen. Die Komplettlösung umfasst zwei Roboter auf beiden Seiten des Druckers, einen für die Zuführung und einen für die Stapelung der Druckaufträge.
Das System verfügt über eine abgewinkelte Registrierstation an der Seite, so dass der Roboter das Blatt vom Stapel nimmt, es auf die Station fallen lässt und wieder aufnimmt, wobei er diesmal genau weiß, wo sich die Platte befindet, so dass er sie dann in genau der richtigen Position auf dem Drucker platzieren kann. Dieser mechanische Ansatz für die Registrierung ermöglicht die Verarbeitung von dünnen Materialien wie Folienpapier und Karton und ist schneller und genauer als die Verwendung eines Sensors.
Zund hat sich mit dem dänischen Unternehmen RobotFactory zusammengetan, das sowohl Standard- als auch kundenspezifische Roboter-Handling-Lösungen entwickelt. Diese können zum Beladen, aber auch zum Kommissionieren und Verpacken fertiger Objekte eingesetzt werden. Neben Industrierobotern liefert RobotFactory auch kleinere Systeme, die sogenannten PortaTables, die für einen schnellen und einfachen Einsatz konzipiert sind.
Integration und Wartung
Es gibt eine Reihe von Faktoren, die Kunden berücksichtigen sollten. Der offensichtlichste davon ist der Grad der erforderlichen Integration. Theoretisch spricht nichts dagegen, dass ein Druckdienstleister direkt mit einem Robotikunternehmen zusammenarbeitet und seine eigene automatische Be-/Entladelösung einrichtet. In der Praxis ist es jedoch wahrscheinlich am besten, dies über den Druckmaschinenhersteller zu tun, um die Integration mit dessen Systemen zu ermöglichen, ohne dass die Garantie erlischt. Außerdem verfügen die Anbieter von Druckmaschinen über das nötige Fachwissen für die Trennung und Handhabung der vielen verschiedenen Bedruckstoffe, die die meisten Druckereien verwenden werden.
Es handelt sich um Industriemaschinen, die für eine sehr lange Lebensdauer ausgelegt sein sollten. Diese kann länger sein als die Lebensdauer des Druckers. Daher sollten Sie auch überlegen, wie Sie die Roboter in Zukunft für andere Druckmaschinen einsetzen können und wer die Kosten für die weitere Integration übernimmt. Sie benötigen außerdem einen separaten Servicevertrag für die Roboterlösung.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Implementierung von Robotern teuer ist, vor allem wegen des hohen Programmieraufwands, der erforderlich ist. Aber je weiter sie sich verbreiten und je mehr Anbieter lernen, sie besser zu integrieren, desto mehr werden die Kosten sinken. Noch wichtiger ist, dass die Automatisierung bereits den Weg der Auftragsdateien durch die Produktion gestrafft hat. Der nächste große Engpass ist die Art und Weise, wie sich diese Aufträge physisch durch die Druckerei bewegen, vom leeren Medium bis zum fertigen Artikel.