Lepels aan de lopende band
Voor kinderen alleen het allerbeste: Dat dacht ook systeemintegrator MODU System in Maleisië en bijgevolg koos hij voor een KR DELTA van KUKA. De highspeed robot in de Hygienic Machine-uitvoering is perfect voor zijn taak: het snel en hygiënisch verdelen van maatlepels voor babyvoeding. De KR DELTA kan zelfs meer dan dat.
Pick&Place: Het is een primeur!
Deze oplossing is te vinden in Klang, gelegen ten westen van Kuala Lumpur. Twee KR DELTA-robots pakken maatlepels van een transportband en plaatsen deze in open transportzakken op een tweede transportband. Deze bestaan op hun beurt uit een zak met babyvoeding. Naast de zak bevindt zich een vrije zone met een sticker met een barcode. "Wanneer de robot de vrije zone via de camera detecteert, weet hij dat hij daar een lepel moet plaatsen", zegt Singh. Een andere machine duwt vervolgens de zak en de lepel in een doos. Als de zak daarentegen de sticker bedekt, wordt er geen lepel geplaatst, omdat de machine anders zou kunnen vastlopen tijdens het inpakken. Wat relatief eenvoudig klinkt, is in feite het samenspel van verschillende systemen in de lopende productie die hand in hand werken.
KR DELTA scoort in de voedingsindustrie
"De oplossing is natuurlijk gecentreerd rond de KR DELTA, die dankzij zijn roestvrijstalen behuizing in direct contact kan komen met voedsel," legt KUKA medewerker Lim Jia Ming uit. De corrosiebestendige roestvrijstalen behuizing van de robot is ontworpen volgens de Duitse LFGB en US FDA voedselnormen. Hij voldoet ook aan de Europese CE certificatie, de Amerikaanse UL certificatie en de Duitse TÜV veiligheidsfunctie certificatie. De robot is beschermd tegen stof en vocht met beschermingsgraad IP 67 en kan daarom ook onder hoge druk en met alkalische of zure reinigingsmiddelen worden gereinigd - wat vanuit hygiënisch oogpunt perfect is voor de levensmiddelenindustrie.
Tot wel 80 lepels per minuut
De KR DELTA overtuigt echter niet alleen door zijn fraaie uiterlijk, maar is ook bijzonder snel: met een cyclustijd van slechts 0,5 seconde is de KR DELTA bij uitstek geschikt voor pick-and-place-opdrachten. "Dit betekent dat de twee robots ongeveer 80 lepels per minuut kunnen verwerken", zegt Jia Ming. Tegelijkertijd werken ze uiterst nauwkeurig: potentiële handmatige fouten kunnen zo worden vermeden. Vóór de automatisering werd deze processtap bij de babyvoedingsfabrikant handmatig uitgevoerd - een potentiële bron van gevaar. Met de robot in de Hygienic Machine-uitvoering is dit een volstrekt hygiënische werkstap. Bovendien is de hele oplossing zeer compact. De twee robots zijn aan het plafond boven de assemblagelijnen gemonteerd en hebben elk een installatiegebied met een diameter van slechts 350 mm. Een van de grootste uitdagingen was aanvankelijk de nauwkeurige kalibratie. Dit is een voorwaarde om de twee KR DELTA's in staat te stellen de lepels met hoge snelheid nauwkeurig te grijpen.
Een kwestie van de juiste positie
Offline programmeren, in realtime testen
De robot is kieskeurig
Een andere uitdaging is de vorm van de lepel, inclusief het handvat. De vorm bepaalt waar de KR DELTA hem kan vastpakken. "Een oplossing is om een donker detectiegebied te gebruiken om uit te zoeken welke oriëntatie van de lepel het beste is", zegt Rajinderjit Singh van MODU System. Er werd vastgesteld dat slechts een paar oriëntaties aanvaardbaar zijn voor orderverzameling. Als de oriëntatie buiten de gespecificeerde instellingen valt, negeert de robot de lepel en grijpt hij een andere. "Het voordeel is dat we zo de cyclustijd van de robot nog verder kunnen verbeteren", legt Singh uit.
Lepel filteren gemakkelijk gemaakt
De beeldverwerking kan ook overlappende lepels aan. De filterinstelling is dus een van de belangrijkste aspecten van de toepassing. Een voorbeeld van deze functie is de radiusfilter, die overlappende lepels binnen een gebied detecteert en negeert. Jia Ming legt uit: "Je kunt het zien alsof de eerste robot de bovenste lepel oppakt, maar dan is de onderste lepel verkeerd uitgelijnd. Met deze filterfunctie wordt de lepel in kwestie genegeerd door de tweede robot." Om dit scenario bij voorbaat te voorkomen en de verwerking door de robot te vereenvoudigen, is er een lift voor de assemblagelijn geplaatst. Deze wordt gevolgd door een trilunit die de lepels optimaal scheidt.
Het systeem is zeer eenvoudig te bedienen, ziet er goed uit, en onze klant uit de voedingsindustrie was overtuigd door het duidelijke robotontwerp van roestvrij staal. Ik ben zeer tevreden over de automatisering.
Blauw, groen of oranje: De lepelkleur speelt geen rol
Hoewel de vorm van de maatlepels altijd hetzelfde is, verschillen ze in kleur: de klant gebruikt blauwe, groene en zelfs oranje exemplaren in zijn bedrijf. De verschillende kleuren vormden aanvankelijk een extra uitdaging: "Als de klant bijvoorbeeld een blauwe lepel gebruikt, is het beste licht voor het vision-systeem om de lepelpositie te detecteren rood. Door een combinatie van verschillende verlichtingskleuren te gebruiken, konden we de beeldverwerkingstijd verkorten," zegt Singh. Daarom werd besloten om RGB-verlichting te gebruiken. Een camera voor eindinspectie controleert het hele proces. "De klant heeft veel vertrouwen in de automatiseringsoplossing die door KUKA en MODU System werd ontwikkeld", legt Singh uit. "Zelf zijn we erg onder de indruk van het roestvrijstalen ontwerp van de KR DELTA en geloven we dat de toepassing bij uitstek geschikt is voor de voedingsindustrie, die veel nadruk legt op hygiëne."