Low-Cost-Automation

Automatisierte „Wurmpflege“ im Selbstbau

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Mannlose Fütterung und Bewässerung

Um den Fütterungs- und Bewässerungsprozess vollständig zu automatisieren, entwickelte Langhoff nun zwei Roboter, ein Förderband sowie ein fahrerloses Transportsystem (FTS), sodass keine Arbeitskraft mehr die monotonen Arbeitsschritte übernehmen muss. „Mit der neuen Anlage kann die Fütterung und Bewässerung rund um die Uhr durchgeführt werden, selbst bei Personalausfall. Zudem werden Fehler auf ein absolutes Minimum reduziert“, erklärt Langhoff. Dafür holt das FTS die Rollwägen mit den gefüllten Containern stapelweise vom Lager zur neuen Fütterungs- und Bewässerungsanlage. Dort entlädt ein Roboter das FTS, indem angepasste Greifer die Container fassen, und auf ein Förderband abstellen. Dieses bewegt die Wurmkisten nun automatisch durch die Fütterung und Bewässerung. Am Ende des Prozesses packt der zweite Roboter die Container vom Förderband und stapelt sie wieder auf den Rollwagen, den das FTS zurück ins Lager fährt.

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Im FTS sind zwei parallel synchron angetriebene Drylin-ZLW-Zahnriemenachsen inklusive Portalmittenantrieb verbaut, welche die Containerstapel auf einem Rollwagen in das Transportfahrzeug ziehen. Dafür waren Zahnriemenachsen mit Schrittmotoren notwendig, die die 120 kg schweren Container ziehen können. Danach schließt sich eine motorisch betriebene Schranke, um den Transport zu sichern. Nur dadurch sind eine CE-Kennzeichnung und eine Zulassung für die Nutzung im Betrieb möglich. Dieses Komplettsystem ist besonders leicht, erfordert für den Betrieb nur eine geringe Leistung und ist stoß- und schmutzunempfindlich. Für die Bewegung der Zahnriemenachsen werden die Leitungen zum Schutz in einer Energiekette geführt.

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Sobald das FTS die „Parkposition“ an der Fütterungs- und Bewässerungsanlage erreicht, wird der intelligente Greifer des Roboters aktiv. Er erkennt und korrigiert die Position der Container und hebt diese erst an, wenn ein sicherer Griff garantiert ist. „Dafür brauchten wir kostengünstige, kompakte und leichte Bauteile“, erklärt Langhoff. Zum Auf- und Zufahren des Greifers werden deshalb Wellen in Igubal-ESTM-Stehlagern gelagert. Sie halten aufgrund der speziellen Tribopolymere hohen radialen Belastungen stand. Für die Bewegung des Roboters förderlich sind außerdem ihr schwingungsdämpfendes Material und das geringe Gewicht. Am Roboter kommen zudem Energieketten sowie Schrittmotoren mit Getriebe zum Einsatz, damit der Greifer die Container auf das Fließband setzen kann.

Sollte der Akku des FTS leer sein, fährt das Fahrzeug selbstständig zur Ladestation und ist nach 30 Minuten wieder einsatzbereit. Nach der Optimierungsphase plant der Familienbetrieb, ein zweites, baugleiches FTS einzusetzen, um den Prozess zusätzlich zu beschleunigen.

Bohrportal macht Bearbeitung von Eimern günstiger

Um die Würmer aufbewahren zu können, bietet Superwurm einen speziellen Eimer an. Bislang mussten in jeden Eimer große Belüftungslöcher gebohrt werden, die mit maßgefertigten Kunststoffsieben verklebt wurden. Das Bearbeiten der Eimer und Einkleben der Siebe kostete die Langhoffs viel Zeit und Geld. Allein die selbstklebenden Siebe beliefen sich auf etwa 2500 Euro pro Jahr. „Das Bohren der Eimer und Einkleben der Siebe war für uns immer eine sehr nervige Arbeit. Niemand mochte es gerne“, sagt Langhoff. Also machte er sich Gedanken, auch diesen Prozess zu verbessern. Das Ergebnis ist ein Rahmen, in den 40 Eimer gleichzeitig eingespannt werden können, um die Luftlöcher automatisiert in die Eimer zu bohren. „Nun sind nur noch zehn Minuten Umrüstzeit notwendig, um die Eimer in die Maschine einzusetzen“, merkt Langhoff an. Ein Dremel wird zum Bohren mithilfe eines Drylin-Portals bewegt. Gestützt werden die Wellen des Portals dabei von Igubal-KSTM-Stehlagern, damit sie parallel synchronisiert werden können. Siebe für die Löcher werden nicht mehr benötigt, da der Dremel mit winzigen Löchern jetzt auch gleich das Firmenlogo in die Eimer bohrt. Es kann nun nichts mehr aus den Löchern fallen und gleichzeitig ist eine einzigartige Verpackung entstanden.

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Bei der Konstruktion des Eimerbohrers stieß Martin Langhoff jedoch auf einige Schwierigkeiten. Für das Portal nutzte er Drylin-Zahnriemenachsen mit Schrittmotoren. Initiatoren und Achsenhalter wurden für die Anwendung passend zu den Konstruktionsprofilen ausgewählt. Der anfangs verwendete Schrittmotor für die vertikale Achse war zu schwach und konnte den Dremel nicht wie gewünscht bewegen. Mit dem Einbau eines größeren Motors war dieses Problem behoben.

Beim Bohren der Belüftungslöcher fallen viele sehr feine Plastikspäne an. Die eingesetzten Igus-Produkte sind schmutzunempfindlich und eignen sich deshalb besonders für den Einsatz bei Spänen. Da keine zusätzliche Schmiermittel verwendet werden, sind die Komponenten leicht zu reinigen und Späne können nicht anhaften.

Einfache Automatisierung für kleine Unternehmen

Weltweit gibt es bereits Unternehmen, die die gleiche Marktlücke erkannt haben wie Familie Langhoff. Jedoch ist die arbeitsintensive Wurmzucht dort so gut wie gar nicht automatisiert. Die Langhoffs hingegen denken bereits weiter, denn sie planen, den aktuellen Stand der Automatisierung in der Wurmfarm zu verdoppeln. „Kleine Unternehmen müssen bezahlbare und einfache Automatisierungslösungen für Produktion und Lager nutzen, um mit den Großen mithalten zu können“, erklärt Martin Langhoff. Das ist unter anderem einer der Gründe, warum der Firmenchef seine eigenen Entwicklungen auch anderen Unternehmen zur Verfügung zu stellen möchte. Deshalb plant die Familie, ihre Automatisierungslösungen selbst zu vertreiben. Hierfür haben sie die Firma Robcotec gegründet.

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