Distribuição de Colheres

Para as crianças, apenas o melhor: este também é o entendimento do integrador de sistema MODU System na Malásia, que investiu no KR DELTA da KUKA. O robô de alta velocidade na versão Hygienic Machine é perfeito para a sua função: distribuir colheres dosadoras para alimento para bebês de forma rápida e higiênica. E o KR DELTA pode fazer ainda mais.

Exigências crescentes de higiene, soluções sustentáveis

A higiene é uma parte integrante elementar da segurança alimentar – e é um desafio na indústria de alimentos. Entre outros pontos importantes estão os crescentes requisitos de higiene para as instalações de produção, a limpeza e a desinfecção de superfícies e equipamentos, mas também um pessoal treinado e saudável. O integrador de sistema malaio MODU System deseja apoiar o ramo com o seu know-how para soluções de automação baseadas em robô. A empresa recebe o auxílio da KUKA, que tem o robô ideal para estes requisitos em seu portfólio: o KR DELTA. "Queremos que nossos clientes tenham confiança em nós", diz Rajinderjit Singh, Gerente Regional da MODU System. "Por isso investimos muitos recursos no desenvolvimento de tecnologias e trabalhamos em estreita cooperação com parceiros como a KUKA, para encontrar uma solução mais sustentável para a robótica."

Pick&Place: Como as colheres caem

Esta solução encontra-se em Klang, a oeste de Kuala Lumpur. Dois KR DELTA apanham colheres dosadoras de uma linha de produção e as colocam em uma segunda esteira em bolsas transportadoras abertas. Estas, por sua vez, consistem em um sachê de alimentos com alimento para bebês. Ao lado do sachê encontra-se uma área livre com um adesivo e código de barras. "Quando o robô reconhece a área livre através da câmera, ele sabe que ele precisa depositar uma colher ali", diz Singh. Em seguida, uma outra máquina empurra o sachê e a colher para dentro de uma caixa. Mas, se o sachê cobrir o adesivo, então não será depositada nenhuma colher, caso contrário, poderá haver um congestionamento na máquina durante a embalagem. O que soa relativamente simples, é uma interação de diversos sistemas na produção em andamento, que andam de mãos dadas.

O KR DELTA deposita as colheres ao lado dos sachês com o alimento para bebês. No próximo passo de processo as duas partes vão para a embalagem

O KR DELTA pontua na indústria de alimentos

"E é claro que no centro está o KR DELTA que, graças ao seu corpo em aço inoxidável, pode entrar em contato direto com alimentos", explica o colaborador da KUKA, Lim Jia Ming. A carcaça em aço inoxidável do robô, resistente à corrosão, é concebida segundo os padrões de alimentos alemães LFGB e norte-americanos FDA. Além disso, ela atende a certificação CE europeia, a certificação UL americana e a certificação de função de segurança TÜV alemã. O robô é protegido contra pó e umidade segundo o grau de proteção IP 67 e, por isso, também pode ser limpado sob alta pressão e com produtos de limpeza alcalinos ou ácidos – o que do ponto de vista higiênico é perfeito para a indústria de alimentos.

Perfeito para alimentos: Graças à sua carcaça em aço inoxidável, o KR DELTA pode ser usado na indústria de alimentos

Até 80 colheres por minuto

Mas não apenas o seu exterior convence, o KR DELTA também é extremamente rápido: com um tempo de ciclo de até 0,5 segundos, o KR DELTA é especialmente apropriado para funções Pick&Place. "Assim, os dois robôs conseguem apanhar cerca de 80 colheres por minuto", diz Jia Ming. E eles trabalham com precisão extrema: com isso é possível evitar possíveis erros manuais. Pois antes da automação, este passo de processo ocorria como trabalho manual no fabricante de alimentos para bebês – uma fonte de perigo potencial. Com o robô na versão Hygienic Machine este é um passo de trabalho higiênico completo. Além disso, a solução completa economiza muito espaço. Os dois robôs estão montados no teto, por cima das linhas de produção, e possuem respectivamente uma área de instalação de apenas 350 mm de diâmetro. Um dos maiores desafios inicialmente estava na calibração exata. Pois esta é necessária, antes que os dois KR DELTA apanhem as colheres na velocidade precisa.

Verdadeiros profissionais no Pick&Place: Os dois KR DELTA chegam a 80 colheres por minuto

Uma questão da posição certa

Graças à combinação do software KUKA.VisionTech, que é uma ferramenta eficaz para a detecção de objetos 2D, e KUKA.PickControl, o KR DELTA pode apanhar objetos de uma esteira transportadora em movimento e colocá-los em outra. "Uma câmera com processamento de imagens detecta a posição das colheres na esteira, uma segunda câmera, detecta os sachês na outra esteira transportadora. O sistema calcula então a distância percorrida e a posição exata onde ele se encontra", explica Jia Ming da KUKA. Graças ao KUKA.PickControl também é possível coordenar, integrar e controlar de forma simples vários KR Delta. Além disso, o software proporciona um fluxo de produção sem problemas e com eficiência energética.

Uma câmera detecta a posição das colheres e, graças ao KUKA.PickControl, o KR DELTA pode apanhar as colheres da esteira transportadora em movimento

Programar offline, testar em tempo real

"Além disso, o KUKA.PickControl apoia padrões flexíveis. Isso significa que os clientes podem predefinir padrões de posicionamento e mudá-los de forma simples, selecionando diferentes cenários com base em seus requisitos atuais", diz Jia Ming. Além disso, a MODU System utilizou o KUKA.Sim para equiparar e testar as especificações do cliente. A simulação 3D assim criada pode ser transferida posteriormente à unidade de comando real. KUKA.Sim este um software de simulação inteligente, que permite uma programação offline eficiente de robôs KUKA. Com funções como o teste de alcance e a detecção de colisão, o fabricante de alimentos pôde assegurar preliminarmente que os programas de robô e layouts de células de trabalho utilizados são realmente realizáveis.

Altamente flexível, bom manuseio: MODU System utiliza o KUKA.Sim para assegurar já na fase preliminar que a aplicação funciona

O robô é seletivo

Outro desafio é a forma da colher com o cabo. Ela determina onde o KR DELTA pode apanhá-la. "Uma solução é o uso de uma área de detecção escura para descobrir qual alinhamento da colher é o melhor", diz Rajinderjit Singh da MODU System. É determinado que apenas alguns alinhamentos são aceitáveis para uma separação de pedidos. Se o alinhamento estiver fora dos ajustes predefinidos, o robô ignora esta colher e apanha uma outra. "A vantagem: Através disso podemos continuar aumentando o tempo de ciclo do robô", explica Singh.

Mesmo que duas colheres se sobreponham, não tem problema. Graças às configurações de filtro, elas são simplesmente ignoradas

Filtrar colheres de forma simples

Até mesmo colheres sobrepostas não são problema para o processamento de imagens. Por isso, um dos aspectos mais importantes da aplicação é o ajuste de filtro. Um exemplo para esta função é o filtro de raio, que detecta e ignora colheres sobrepostas dentro de uma área. Jia Ming explica: "Pode-se imaginar isso da seguinte forma: o primeiro robô apanha a colher superior, mas a inferior está alinhada incorretamente. Com essa função de filtro, a colher em questão é ignorada pelo segundo robô." Para evitar este cenário na fase preliminar e simplificar o processamento através do robô, existe um elevador antes da linha de produção. Em seguida vem uma unidade de vibração, que separa as colheres da melhor forma possível entre si.

Uma unidade de vibração facilita ao robô o manuseio com as colheres

O sistema é muito simples de operar, tem boa aparência e o claro design do robô em aço inoxidável convence o nosso cliente da indústria de alimentos. Estou muito satisfeito com a automação.

Rajinderjit Singh, Gerente Regional da MODU System

Seja azul, verde ou laranja: A cor da colher não importa

Apesar da forma das colheres dosadoras ser sempre a mesma, elas se diferenciam por cores: em sua empresa, o cliente usa as cores azul, verde ou também laranja. Inicialmente as diferentes cores representaram um outro desafio: "Quando o cliente usa, por exemplo, uma colher azul, a melhor luz para o Vision System para a detecção de posição é a vermelha. Com uma combinação de diferentes cores de iluminação pudemos reduzir o tempo de processamento da imagem", diz Singh. Por isso optamos por uma iluminação RGB. Uma câmera de inspeção final monitora todo o processo. "O cliente tem grande confiança na automação desenvolvida pela KUKA e MODU System", explica Singh. "Nós mesmos estamos muito impressionados com o design em aço inoxidável do KR DELTA e achamos que a aplicação é ideal para a indústria de alimentos, que preza muito a higiene."