Wie lassen sich zwei Papierformate flexibel und automatisiert verpacken? Der item pluspartner KMV Müller realisierte dafür eine vollautomatische Verpackungs- und Palettieranlage mit vier Robotern und kameragestützter Qualitätskontrolle.
KMV Müller aus Dresden ist Teil des item pluspartner Netzwerks und auf den Bau kundenspezifischer Sondermaschinen spezialisiert. Mit einem Team aus Maschinenbau- und Softwareingenieuren entwickelt KMV Automatisierungslösungen von der Konstruktion über die Programmierung bis zur Inbetriebnahme. Für einen sächsischen Papierhersteller hat das Unternehmen eine vollautomatische Verpackungs- und Palettieranlage realisiert, die mit vier Robotern, kameragestützter Qualitätskontrolle und flexiblem Formatwechsel arbeitet. Dabei kommen Profile aus dem item Systembaukasten sowie Förderbänder und Lineartechnik von item zum Einsatz.
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KMV Müller: Sondermaschinenbau mit Lösungen aus einer Hand
Das Leistungsspektrum des inhabergeführten Unternehmens KMV ist umfangreich: Es reicht von der mechanischen und elektrischen Konstruktion über die SPS-Programmierung und Roboterintegration bis hin zur vollständigen Inbetriebnahme beim Kunden.
Dabei setzt KMV auf bewährte Industriekomponenten: Siemens-Steuerungen, Roboter von EPSON und FANUC sowie den item Systembaukasten als Basis für Maschinengestelle und Einhausungen. Von der ersten Skizze bis zur Bedienerschulung stammt alles aus einer Hand.
Zwei Papierformate – ein durchgängiger automatisierter Prozess
In der Papierindustrie werden Formatpapiere nach dem Zuschnitt in Schrumpffolie eingeschweißt und anschließend in Kartons verpackt. Der Kunde von KMV produziert zwei unterschiedliche Formate: ein Kleinformat mit 180 × 280 mm und ein Großformat mit 360 × 280 mm. Bisher erfolgte die Verpackung weitgehend manuell, was bei steigenden Stückzahlen zunehmend an Grenzen stieß.
Die Anlage muss deshalb beide Formate vollautomatisch verarbeiten können. Auch ein Mischbetrieb mit beiden Formaten parallel zählte zu den Kundenwünschen. Gleichzeitig sollte bei Bedarf weiterhin manuell verpackt werden können, ohne die gesamte Anlage abschalten zu müssen. Eine weitere wichtige Anforderung war die Qualitätskontrolle der Formatpakete vor dem Verpacken, damit fehlerhafte Produkte frühzeitig ausgeschleust werden.
Verpackungsanlage mit fünf Stationen: vom Formatpaket bis zur Palette
Die von KMV entwickelte Verpackungsanlage bildet den gesamten Prozess vom Einlauf der folienverpackten Papierstapel bis zur fertigen Palette in fünf aufeinander abgestimmten Stationen ab. Ab der Kamerastation bis zum Kartonverschließer ist die Maschine komplett eingehaust. Die geschlossene Maschinenkonstruktion auf Basis von item Aluminiumprofilen schützt den Prozess und erfüllt die Sicherheitsanforderungen der Maschinenrichtlinie.
1. Qualitätskontrolle und Umsetzung
Die folienverpackten Papierstapel laufen über ein Förderband in die Anlage ein. Eine Kamera erfasst zunächst die Lage jedes Formatpakets auf dem Band, damit der SCARA-Roboter es lagerichtig aufnehmen kann. Gleichzeitig prüft die Kamera jeden Stapel auf korrekte Form und Ausrichtung. Stapel, die nicht den Qualitätskriterien entsprechen, werden automatisch ausgeschleust. So wird sichergestellt, dass nur einwandfreie Produkte in den Verpackungsprozess gelangen.
Nach der Kamerastation durchlaufen die Formatpakete einen Foliendrucker, der sie im Vorbeifahren bedruckt. Die Bedruckung funktioniert sowohl im Automatikbetrieb als auch im Durchlaufbetrieb für die manuelle Verpackung.
Anschließend nimmt der SCARA-Roboter die Formatpakete auf und legt sie entsprechend ihrer Größe auf das jeweilige Transportband ab, welches die Formatpakete dem Verpackungsprozess zuführt.
2. Kartons aufrichten
Ein 6-Achs-Roboter von EPSON richtet die flach liegenden Kartonzuschnitte aus einem Magazin auf. Die Kartonzuführung arbeitet mit zwei Magazinen, die je nach gewähltem Format automatisch den passenden Kartontyp bereitstellen.
3. Kartons befüllen
Ein zweiter SCARA-Roboter befüllt die aufgerichteten Kartons lagenweise mit den Papierstapeln. Über ein höhenverstellbares Mundstück werden die Stapel präzise in den Karton eingesetzt. Das Mundstück führt die Kartonöffnung und gewährleistet ein sauberes Einlegen ohne Beschädigungen.
4. Kartons verschließen und bedrucken
Die befüllten Kartons werden im Vorbeifahren vor dem Verschließer mit den entsprechenden Artikelinformationen bedruckt. Anschließend durchlaufen sie den automatischen Verschließer, der die Klappen faltet und mit Klebeband versiegelt.
5. Palettierung
In der letzten Station übernimmt ein kollaborativer Industrieroboter vom Typ FANUC CRX die Palettierung. Per Vakuumgreifer werden die fertigen Kartons lagenweise auf Europaletten gestapelt. Im Mischbetrieb arbeitet der Roboter gleichzeitig mit zwei Paletten: eine für das Kleinformat, eine für das Großformat. Ist eine Palette voll, signalisiert die Anlage dem Bediener per Lichtsignal und akustischem Hinweis den Palettenwechsel.
Profiltechnik als Fundament der Verpackungsanlage
Die mechanische Basis der gesamten Verpackungsanlage bildet der item Systembaukasten. Maschinengestell und vollständige Einhausung sind aus Aluminiumprofilen der Baureihe 8 aufgebaut, überwiegend mit Profilen X, an besonders belasteten Stellen ergänzt durch die schwere Bauart.
Mit dem item Systembaukasten können wir die mechanische Basis modular aufbauen und bei Bedarf auch nach der Inbetriebnahme noch anpassen.
„Im Sondermaschinenbau ist jede Anlage ein Unikat. Mit dem item Systembaukasten können wir die mechanische Basis modular aufbauen und bei Bedarf auch nach der Inbetriebnahme noch anpassen. Das gibt uns und unseren Kunden die Sicherheit, dass die Anlage mit neuen Anforderungen mitwachsen kann“, sagt KMV-Geschäftsführer Bruno Müller.
Sämtliche Prozesse von der Kamerastation bis zum Verschließer laufen in einer geschlossenen Maschinenkonstruktion ab, die ebenfalls vollständig auf item Profiltechnik basiert. Schwenktüren mit Sicherheitszuhaltungen ermöglichen den kontrollierten Zugang für Wartung und Störungsbehebung.
Auch im Inneren der Anlage kommen item Komponenten zum Einsatz: Die Förderbänder für den Produkttransport zwischen den Stationen sowie Lineareinheiten für präzise Positionierbewegungen sind auf Basis von item realisiert. Die durchgängige Verwendung eines einheitlichen Profilsystems vereinfacht nicht nur Konstruktion und Montage, sondern auch die spätere Ersatzteilbeschaffung und Wartung beim Kunden.
Flexibilität per Knopfdruck
Die gesamte Verpackungsanlage wird über eine Siemens SPS gesteuert und lässt sich komfortabel über ein Touchpanel bedienen. Über eine Formatverwaltung kann der Bediener zwischen verschiedenen Rezepturen wählen: reiner Kleinformat-Betrieb, reiner Großformat-Betrieb oder Mischbetrieb mit beiden Formaten gleichzeitig.
Das Format lässt sich per Knopfdruck wechseln, mechanische Umbauten sind nicht erforderlich. Geschwindigkeiten, Lagenzahlen und Palettierparameter werden automatisch aus dem gewählten Rezept übernommen.
Zusätzlich bietet die Anlage einen Durchlaufmodus für manuelle Verpackung. Dann laufen die Papierstapel über das Förderband durch und werden dabei weiterhin vom Foliendrucker bedruckt, ohne dass die Roboter eingreifen. Am Ende des Bandes lassen sich die Stapel manuell entnehmen und verpacken. Auch in diesem Modus bleibt die Kameraüberwachung aktiv und erfasst die durchlaufenden Produkte.
Vollautomatisch, flexibel und für künftige Anpassungen ausgelegt
Die Anlage wurde bei KMV in Dresden aufgebaut und in Betrieb genommen, Anfang 2026 beim Kunden installiert und erfolgreich abgenommen. Im laufenden Betrieb verpackt sie beide Formatgrößen zuverlässig und mit deutlich höherer Konstanz als der vorherige manuelle Prozess. Der modulare Aufbau auf Basis der item Profiltechnik ermöglicht es dem Kunden, die Anlage bei zukünftigen Produktänderungen flexibel anzupassen.
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