Linguri pe bandă rulantă

Doar ce este mai bun pentru copii: Așa s-a gândit și integratorul de sisteme, MODU System, din Malaiezia, care se bazează pe un robot KR DELTA de la KUKA. Robotul de mare viteză din versiunea de mașină igienică este perfect pentru sarcina sa: distribuirea rapidă și igienică a lingurilor de dozare a alimentelor pentru bebeluși. Iar KR DELTA poate face chiar mai mult.

Cerințe sporite de igienă, soluții durabile

Igiena este o parte esențială a siguranței alimentelor – și reprezintă o provocare în industria alimentară. Printre punctele importante se numără cerințele sporite de igienă pentru sălile de producție, curățarea și dezinfectarea suprafețelor și a echipamentelor, dar și un personal instruit și sănătos. Integratorul de sisteme malaiezian MODU System dorește să sprijine industria cu know-how-ul său pentru soluții de automatizare bazate pe roboți. Compania primește ajutor de la KUKA, care oferă robotul ideal pentru aceste cerințe: KR DELTA. „Ne dorim să câștigăm încrederea clienților noștri”, spune Rajinderjit Singh, Director regional al MODU System. „De aceea, am investit multe resurse în dezvoltarea de tehnologii și lucrăm îndeaproape cu parteneri precum KUKA pentru a găsi împreună o soluție mai durabilă pentru robotică.”

Pick&Place (preluare și plasare): Iată cum cad lingurile

Această soluție este implementată la Klang, un oraș aflat la vest de Kuala Lumpur. Doi roboți KR DELTA preiau lingurile de dozare de pe o bandă transportoare și le plasează în buzunarele deschise ale celei de-a doua benzii transportoare. Aceste buzunare conțin și o pungă cu alimente pentru bebeluși. Lângă pungă există o suprafață goală, cu o etichetă care include un cod de bare. „Dacă robotul identifică suprafața liberă prin intermediul camerei, știe că trebuie să plaseze o lingură acolo”, spune Singh. Apoi, o altă mașină împinge punga și lingura într-o cutie. În cazul în care punga acoperă eticheta, nu va fi plasată nicio lingură, pentru că altfel s-ar putea produce un blocaj în mașină în timpul ambalării. Acest proces, ce pare relativ simplu, este o interacțiune între diferite sisteme care merg mână în mână în timpul desfășurării producției.

Robotul KR DELTA plasează lingurile lângă punga cu alimente pentru bebeluși. În următoarea etapă a procesului, ambele componente sunt ambalate

KR DELTA marchează în industria alimentară

„Bineînțeles, elementul central este KR DELTA, care poate intra în contact direct cu alimentele datorită corpului său din oțel inoxidabil”, explică Lim Jia Ming, angajat KUKA. Carcasa din oțel inoxidabil, rezistentă la coroziune a robotului este proiectată în conformitate cu standardele alimentare germane și cu standardele alimentare din SUA, stabilite de FDA. De asemenea, îndeplinește criteriile certificării europene CE și pe cele ale certificării germane TÜV privind funcționarea în siguranță. Robotul este protejat împotriva prafului și a umidității în conformitate cu clasa de protecție IP 67 și poate fi curățat sub presiune și cu agenți de curățare alcalini sau acizi – ceea ce este perfect pentru industria alimentară din punct de vedere al igienei.

Perfect pentru alimente: Datorită carcasei sale din oțel inoxidabil, KR DELTA poate fi utilizat în industria alimentară

Până la 80 de linguri pe minut

Dar robotul nu convinge numai prin aspectul său exterior; KR DELTA este, de asemenea, extrem de rapid: Cu un timp de ciclu de până la 0,5 secunde, KR DELTA este ideal pentru sarcinile de preluare și plasare. „Astfel, cei doi roboți procesează aproximativ 80 de linguri pe minut”, spune Jia Ming. În același timp, aceștia lucrează extrem de precis: Astfel, pot fi evitate eventualele erori manuale. Înainte de automatizare, această etapă a procesului era realizată manual la producătorul de alimente pentru bebeluși – ceea ce poate reprezenta o sursă de pericol. Cu robotul din versiunea de mașină igienică, respectiva etapă de lucru se desfășoară complet igienic. În plus, întreaga soluție economisește foarte mult spațiu. Cei doi roboți sunt montați pe plafon, deasupra benzilor transportoare și fiecare are o suprafață de instalare de numai 350 mm în diametru. La început, una dintre cele mai mari provocări a fost calibrarea exactă. Pentru că acest lucru este necesar înainte ca cei doi roboți KR DELTA să poată prelua cu precizie lingurile în viteză.

O chestiune de poziționare corectă

Datorită combinației dintre software-ul KUKA.VisionTech, care este un instrument performant pentru identificarea obiectelor 2D, și KUKA.PickControl, robotul KR DELTA poate să preia obiecte de pe o bandă transportoare în mișcare și să le plaseze pe alta. „O cameră cu procesare a imaginii identifică poziția lingurilor pe bandă, iar o a doua cameră identifică pungile de pe cealaltă bandă transportoare. Sistemul calculează apoi distanța parcursă și poziția exactă în care se află”, explică Jia Ming de la KUKA. Datorită sistemului KUKA.PickControl, chiar și mai mulți roboți KR DELTA pot fi coordonați, integrați și comandați cu ușurință. De asemenea, software-ul asigură un proces de producție fără probleme și eficient din punct de vedere energetic.

Poziția lingurilor este identificată cu ajutorul camerei, iar datorită sistemului KUKA.PickControl, robotul KR DELTA poate prelua lingurile de pe banda transportoare în mișcare

Programare offline, testare în timp real

„În plus, KUKA.PickControl este compatibil cu modele flexibile. Acest lucru înseamnă că pot fi prestabilite și modificate cu ușurință modele de plasare prin selectarea de către client a diferitelor scenarii în funcție de cerințele sale actuale”, spune Jia Ming. MODU System a folosit, de asemenea, KUKA.Sim pentru a ajusta și testa specificațiile clientului. Simularea 3D creată astfel poate fi transferată ulterior pe modulul de comandă real. KUKA.Sim este un software de simulare inteligent care permite programarea eficientă offline a roboților KUKA. Cu ajutorul unor funcții precum verificarea accesibilității și detectarea coliziunilor, producătorul de alimente a putut să se asigure, în prealabil, că programele robotizate și configurațiile celulelor de lucru utilizate sunt într-adevăr fezabile.

Foarte flexibil, manevrabilitate bună: MODU System utilizează KUKA.Sim pentru a se asigura, în prealabil, că aplicația funcționează

Robotul este selectiv

O altă provocare este forma lingurii, inclusiv a mânerului. Pe baza acesteia se stabilește locul din care KR DELTA pate apuca lingura. „O soluție este utilizarea unei zone de detectare întunecate pentru a afla care este cea mai bună poziționare a lingurii”, spune Rajinderjit Singh de la MODU System. Se stabilește că există doar câteva poziții acceptabile pentru preluare. În cazul în care poziția nu se încadrează în setările prestabilite, robotul ignoră lingura respectivă și preia alta. „Avantajul: acest lucru ne permite să creștem și mai mult timpul de ciclu al robotului”, explică Singh.

Chiar dacă două linguri se suprapun, nu este nicio problemă. Datorită setărilor de filtrare, acestea sunt pur și simplu ignorate

Filtrarea lingurilor a devenit simplă

De asemenea, procesarea imaginii rezolvă problema lingurilor suprapuse. Unul dintre cele mai importante aspecte ale aplicației sunt, prin urmare, setările de filtrare. Un exemplu al acestei funcții este filtrarea pe baza razei, care identifică și ignoră lingurile care se suprapun într-o zonă. Jia Ming explică: „Imaginați-vă că primul robot preia lingura de sus, dar apoi cea de jos este poziționată incorect. Cu această funcție de filtrare, lingura respectivă este ignorată de cel de-al doilea robot.” Pentru a preveni acest scenariu și pentru a simplifica procesarea de către robot, este amplasat un ascensor în fața benzii transportoare. Acesta este urmat de o unitate cu vibrații care separă lingurile una de cealaltă în cel mai bun mod posibil.

O unitate cu vibrații facilitează manipularea lingurilor de către robot

Sistemul este foarte ușor de operat, are un aspect plăcut, iar designul clar al robotului, realizat din oțel inoxidabil l-a convins pe clientul nostru din industria alimentară. Sunt foarte mulțumit de automatizare.

Rajinderjit Singh, Manager regional MODU System

Fie că este albastră, verde sau portocalie: culoarea lingurii nu contează

Deși forma lingurilor dozatoare este întotdeauna aceeași, acestea diferă în ceea ce privește culoarea: Clientul folosește linguri albastre, verzi sau chiar portocalii în fabrica sa. Culorile diferite au reprezentat o altă provocare la început: „De exemplu, dacă se folosește o lingură albastră, cea mai bună lumină pentru ca sistemul de viziune să identifice poziția este cea roșie. Prin intermediul unei combinații de diferite culori de iluminare, am reușit să reducem timpul de procesare a imaginii” spune Singh. De aceea, s-a decis utilizarea iluminării RGB. O cameră de inspecție finală monitorizează întregul proces. „Clientul are mare încredere în automatizarea dezvoltată de KUKA și MODU System”, explică Singh. „Noi înșine suntem foarte impresionați de designul din oțel inoxidabil al robotului KR DELTA și credem că aplicația este ideală pentru industria alimentară , care pune mare accent pe igienă.”