Cucharas en la cinta transportadora en marcha

Solo lo mejor para los niños: Esto mismo también es lo que pensó el integrador MODU System en Malasia y por ello se decidió por un KR DELTA de KUKA. El robot de alta velocidad en la variante Hygienic Machine es perfecto para esta aplicación: Distribuir cucharas para bebés de un modo rápido e higiénico. Y el KR DELTA puede hacer aún más que eso.

Requisitos de higiene cada vez más exigentes, soluciones sostenibles

La higiene es una parte esencial de la seguridad de los alimentos y es un reto en la industria alimentaria. Entre los aspectos más importantes se incluyen, entre otros, los requisitos de higiene cada vez más exigentes para las salas de producción, la limpieza y la desinfección de superficies y dispositivos, pero también un personal capacitado y sano. El integrador de sistemas malayo MODU System quiere apoyar al sector con sus conocimientos en soluciones de automatización robotizadas. La empresa recibe ayuda por parte de KUKA que ofrece el robot ideal según exigencias: el KR DELTA. "Queremos que nuestros clientes tengan confianza en nosotros ", comenta Rajinderjit Singh, director regional de MODU System. "Por ello hemos invertido muchos recursos en el desarrollo de tecnologías y colaboramos estrechamente con partners como KUKA para encontrar una solución más sostenible para la robótica."

Pick and Place: Cómo caen las cucharas

Esta solución se encuentra en Klang, al oeste de Kuala Lumpur. Dos KR DELTA recogen las cucharas de dosificación de una cinta transportadora y las depositan sobre una segunda cinta en bolsas de transporte abiertas. Estas constan a su vez de una bolsa de alimentos con alimento para bebés. Junto a la bolsa hay una superficie libre con una etiqueta adhesiva junto con el código de barras. "Si el robot reconoce la superficie libre mediante la cámara, sabe que debe depositar una cuchara ahí", comenta Singh. A continuación, otra máquina empuja la bolsa y la cuchara a una caja. Sin embargo, si la bolsa cubre la etiqueta adhesiva, entonces no se deposita ninguna cuchara, ya que de lo contrario puede producirse un atasco en la máquina durante el embalaje. Este proceso que suena relativamente simple, es una combinación de diferentes sistemas en la producción en curso, que van de la mano.

El KR DELTA deposita las cucharas junto a la bolsa con el alimento para bebés. En el siguiente paso del proceso, los dos elementos se introducen en el embalaje

El KR DELTA destaca en la industria alimentaria

"Por supuesto que el KR DELTA es el elemento central que puede entrar directamente en contacto con alimentos gracias a su cuerpo de acero inoxidable", explica el empleado de KUKA Lim Jia Ming. La carcasa de acero inoxidable resistente a la corrosión del robot ha sido diseñada según las normas para alimentos alemanas LFGB y estadounidenses FDA. Además, cumple con la certificación CE europea y la certificación de seguridad TÜV alemana. El robot está protegido contra el polvo y la humedad según la clase de protección IP 67 y puede limpiarse a alta presión y con productos de limpieza alcalinos o ácidos, lo cual es perfecto para la industria alimentaria desde el punto de vista higiénico.

Perfecto para los alimentos: Gracias a su carcasa de acero inoxidable, el KR DELTA puede utilizarse en la industria alimentaria

Hasta 80 cucharas por minuto

Pero no solo convence su aspecto exterior, porque el KR DELTA también es extremadamente rápido: Con un tiempo de ciclo de hasta 0,5 segundos, el KR DELTA es idóneo para tareas de Pick and Place. "Esto hace que los dos robots puedan procesar alrededor de 80 cucharas por minuto", comenta Jia Ming. Para ello trabajan de forma extremadamente precisa, permitiendo que se eviten los posibles errores manuales. Ya que, antes de la automatización, este paso del proceso se efectuaba como trabajo manual por parte del fabricante de alimentos para bebés y representaba una fuente de peligro potencial. Con el robot en la variante Hygienic Machine, se trata de un paso de trabajo totalmente higiénico. Además, toda la solución es muy compacta. Los dos robots están montados en el techo sobre las cintas transportadoras y tienen respectivamente un rango de instalación de tan solo 350 mm de diámetro. Uno de los mayores retos al principio fue la calibración exacta. Esta es necesaria para que los dos KR DELTA puedan agarrar las cucharas con precisión.

Una cuestión de la posición correcta

Gracias a la combinación formada por el software KUKA.VisionTech, que es una herramienta eficiente para la detección de objetos 2D, y KUKA.PickControl, el KR DELTA puede agarrar objetos de una cinta transportadora en movimiento y depositarlos en otra. "Una cámara con procesamiento de imágenes detecta la posición de las cucharas sobre la cinta y una segunda cámara detecta las bolsas sobre la cinta transportadora. El sistema calcula entonces el trayecto recorrido y la posición exacta en la que se encuentra", explica Jia Ming de KUKA. Gracias a KUKA.PickControl también se pueden coordinar, integrar y controlar varios KR DELTA de forma sencilla. Además, el software garantiza un proceso de producción sin problemas y energéticamente eficiente.

Una cámara detecta la posición de las cucharas y gracias a KUKA.PickControl, el KR DELTA puede agarrar las cucharas de la cinta transportadora en movimiento

Programación offline, realización de pruebas en tiempo real

"Además, KUKA.PickControl es compatible con patrones flexibles. Esto significa que los clientes pueden predefinir y cambiar fácilmente los patrones de colocación, seleccionando diferentes escenarios en función de sus necesidades actuales", comenta Jia Ming. MODU System también ha utilizado KUKA.Sim para compensar y probar las especificaciones del cliente. La simulación en 3D creada de este modo puede transferirse posteriormente a la unidad de control real. Detrás de KUKA.Sim se esconde un software de simulación inteligente que permite una programación offline eficiente de los robots de KUKA. Con funciones como la prueba de accesibilidad y la identificación de colisión, el fabricante de alimentos ya ha podido garantizar previamente que los programas de robot utilizados y los diseños de celdas de trabajo son realmente realizables.

Alta flexibilidad y buena manipulación: MODU System utiliza KUKA.Sim para garantizar previamente que la aplicación funciona

El robot es selectivo

Otro desafío es la forma de la cucharada y el agarre. Determina dónde el KR DELTA puede agarrarla. "Una solución es el uso de una zona de detección oscura para saber cuál es la mejor orientación de la cuchara", comenta Rajinderjit Singh de MODU System. Se determina que solo unas pocas orientaciones son aceptables para la recogida. Si la orientación se encuentra fuera de los ajustes predeterminados, el robot ignora esta cuchara y agarra otra. "La ventaja consiste en que, de este modo, podemos seguir aumentando el tiempo de ciclo del robot", explica Singh.

Incluso si dos cucharas se superponen, no supone ningún problema. Gracias a los ajustes del filtro, simplemente son ignoradas

Filtrar cucharas fácilmente

El procesamiento de imágenes también domina las cucharas superpuestas. Por lo tanto, uno de los aspectos más importantes de la aplicación es el ajuste del filtro. Un ejemplo de esta función es el filtro de radio que detecta e ignora las cucharas superpuestas dentro de un rango. Jia Ming explica que: "Puede imaginarse que el primer robot agarra la cuchara situada arriba, pero posteriormente la cuchara situada debajo está orientada de forma incorrecta. Con esta función de filtro, el segundo robot ignorará la cuchara afectada." Para evitar este escenario previamente y simplificar el procesamiento por parte del robot, hay un sistema de elevación antes de la cinta transportadora. Le sigue una unidad de vibración que separa las cucharas de la mejor manera posible.

Una unidad de vibración facilita al robot el manejo de las cucharas

El sistema es muy fácil de usar, tiene un aspecto atractivo y el diseño claro del robot de acero inoxidable de acero inoxidable convence a nuestros clientes de la industria alimentaria. Estoy muy satisfecho con la automatización.

Rajinderjit Singh, director regional de MODU System

Ya sea azul, verde o naranja: El color de la cuchara no importa

Aunque la forma de las cucharas de dosificación siempre es la misma, se diferencian en el color: El cliente utiliza en su empresa cucharas de color azul, verde o también naranja. Los diferentes colores representaron al principio otro reto: "Por ejemplo, si el cliente utiliza una cuchara azul, la mejor luz para el sistema de visión es de color rojo para la detección de la posición. Con una combinación de diferentes colores de iluminación hemos podido acortar el tiempo de procesamiento de la imagen", comenta Singh. Por esta razón, se eligió una iluminación RGB. Una cámara de inspección final supervisa todo el proceso. "El cliente tiene una gran confianza en la automatización desarrollada por KUKA y MODU System", explica Singh. "Nosotros mismos estamos muy impresionados con el diseño de acero inoxidable del KR DELTA y creemos que la aplicación es ideal para la industria alimentaria, donde se le da mucha importancia a la higiene."