Paletizačné a baliace pracoviská sú tou časťou výrobného procesu firmy, v ktorej môže byť využitie robotov veľmi efektívne. Spoločnosť ABB vyvinula a neustále vyvíja robotizované pracoviská, ktoré spolu s ostatnými mechanizmami zabezpečujú kompletné zabalenie a odloženie výrobkov na palety, prepravky či do skupinových balení v škatuliach. Baliace linky tak možno doplniť robotizovanými pracoviskami, ktoré dokážu:
- odkladať výrobky napríklad z dopravníkového pásu do blistrov, ba-liacich zariadení, tzv. flow pack, alebo škatúľ na baliacom páse,
- kompletizovať zabalený produkt, napríklad založenie vrchného veka škatule,
- nakladať balené komponenty do škatúľ na baliacom páse,
- odkladať hotové škatule na palety.
Obsluha sa podieľa len na dávkovaní obalov, prípadne balených produktov do robotizovaných buniek. Cieľom je vytvoriť komplexne automatizovanú linku balenia výrobkov s minimálnym zásahom obsluhy.
Príklady aplikácií
Odkladanie výrobkov z dopravníkového pásu do blistrov, flow pack zariadení, škatúľ v procese balenia
Pri použití robota na odber výrobkov z dopravníka a ich následnom odkladaní je veľmi dôležité zameranie produktu na páse. Riešením je špecializovaný softvérový produkt Pickmaster3 z dielne ABB, ktorý dokáže spolupracovať s kamerovým systémom umiestneným nad dopravníkovým pásom a samotným riadiacim systémom robota IRC5 alebo OmniCore. Kamera sníma pohybujúci sa obraz, informáciu o spracovanom obraze porovná s vopred definovaným obrazom v softvéri Pickmaster3 a po správnom vyhodnotení obrazu pošle informáciu o polohe produktu do riadiaceho systému robota ABB. Ten na základe informácií o polohe a rýchlosti pohybu produktu z inkrementálneho snímača, ako aj na základe vopred naprogramovaného tvaru odkladacej škatule zabezpečí, aby robot odkladal výrobky do škatúľ intuitívne.
Kompletizácia zabaleného produktu, napríklad založenie vrchného veka škatule
Bunka kompletizácie zabaleného produktu slúži napríklad na skompletizovanie škatule, t. j. založenie vrchného veka, zatvorenie a zalepenie škatule, vloženie malých škatúľ do väčšej úložnej škatule atď. Príkladom môže byť jednoduchá robotická aplikácia na vkladanie malých škatúľ do väčšej škatule. Robot odoberá výrobky z výrobného alebo baliaceho pásu, ktoré sú pred odobratím jednoduchým mechanizmom zarovnané a pripravené na odber. Na druhom páse je pripravená veľká prepravná škatuľa, ktorá je zastavená a zarovnaná jednoduchým mechanizmom. Robot odoberie pripravené zarovnané menšie škatule a vloží ich do pripraveného väčšieho boxu.
Nakladanie belených komponentov do škatúľ na baliacom páse
Bunka slúži na nakladanie výrobkov do škatúľ. Inteligentné zameriavanie produktov v softvérovom riešení PickMaster3, ktoré bunka využíva, umožňuje ušetriť náklady na zarovnávacie zariadenie komponentov a škatúľ.
Systém, ktorý firma ABB už úspešne zrealizovala, funguje takto: Operátor privezie do robotizovanej bunky paletu výrobkov. Výrobky sú valčekovým dopravníkom transportované do pracovného priestoru robota. Po zastavení palety robot rýchlym pohybom pomocou vertikálneho laserového snímača zameria hrubú polohu kopy výrobkov na dopravníku. Následne robot odoberá výrobky z palety a smeruje ku vkladaniu výrobkov do otvorenej škatule. Počas trajektórie s výrobkom prechádza ponad invertovanú kameru, ktorá zameria presnú polohu dosky v grippri. Prostredníctvom softvéru ABB Pickmaster3 vyhodnotí namerané hodnoty a posiela informácie o polohe výrobku v grippri robota. Pre jednoduchosť systému sa nepoužíva zarovnávanie škatúľ, do ktorých sa výrobok vkladá, ale poloha týchto škatúľ sa tiež zameriava kamerovým systémom. Hodnotu polohy úložných boxov na baliacom páse spracuje softvér Pickmaster3 a pošle informáciu do riadiaceho systému robota ABB. Robot na základe informácií o polohe výrobku v grippri, o polohe škatule na baliacom páse a o rýchlosti baliaceho pásu z inkrementálneho snímača dynamicky prispôsobí svoju trajektóriu a vloží výrobok do škatule.
Pri tejto aplikácii sa znovu potvrdilo efektívne využitie softvéru ABB Pickmaster3 a kamerového systému (viac informácii o systéme nájdete na webovej stránke www.abb.sk v sekcii robotika – softvérové produkty).
PickMaster, pevne integrovaný s robotizovanými riadiacimi systémami IRC5 alebo OmniCore, je tým najlepším nástrojom na usmernenie robotov v procese balenia. Tento softvérový produkt na báze PC využíva jednotný grafický modul na konfiguráciu aplikácií, kde môže v tíme pracovať popri dopravníkovom páse až osem robotov. PickMaster s viacerými overenými procesnými funkciami zabalenými do štandardného softvérového balíka výrazne minimalizuje riziká vo výrobe. Vizuálna identifikácia a kontrolný nástroj v kombinácii s vysokovýkonným procesom sledovania dopravníka znamená úspech pre každú výrobu. V súčasnosti má spoločnosť ABB v ponuke dva produktové rady:
- PickMaster 3 a PickMaster 5: oba využívajú rovnaký koncept grafického dizajnu a softvérovú štruktúru a sú tak pre používateľa jednoduché.
- PickMaster 3: obsahuje modernejšiu vizuálnu techniku a pevne integrovanú schopnosť sledovania dopravníka. Integrovaný vizuálny systém je pokročilejší, ale komunikovať dokáže aj s akýmkoľvek externým senzorom (riadkový snímač, vizualizácia vo farbe, 3D atď.). PickMaster 3 počas šiestich rokov zredukoval čas na programovanie a zaručil používateľom vysoko spoľahlivé a maximálne rýchle aplikácie.
Odkladanie hotových škatúľ na palety
Paletizačná bunka odkladania škatúľ na palety je najstaršou a vôbec prvou aplikáciou v oblasti balenia. Miesto odkladania škatúľ na konci baliacich liniek je to, čo najčastejšie trápi zákazníkov. Nemusia to byť len škatule, ale aj vrecia, ale aj každý paletizovateľný materiál. Tvorí najväčší podiel ľudskej sily a obrovskú záťaž pre pracovníkov. Zákazníci, ktorí pristúpili k automatizácii na konci baliacich liniek, rýchlo zistili, ako sa im zjednodušila práca a investícia sa im už dávno vrátila. Nehovoriac o tom, že kvalita odkladania a presnosti paletizácie škatúľ prostredníctvom robota je neporovnateľná s ručnou paletizáciou.
Paletizačná bunka pracuje veľmi jednoduchým spôsobom. Robot odoberá škatule z odberného dopravníka z baliacej linky a ukladá ich na určené miesto, ktorým je vo veľa prípadoch drevená paleta. Paletizácia sa dá rozšíriť o odoberanie napríklad viacerých nastohovaných škatúľ na sebe alebo škatúľ umiestnených vedľa seba. Ďalej možno ukladať balíky v rôznej paletizačnej schéme.
S odstupom času možno povedať, že cesta k úspore pracovnej sily a naplneniu kapacít výrobných zariadení formou robotizácie v balení je správna. Neustále hľadanie a nachádzanie nových riešení a realizácia konkrétnych aplikácií vo všetkých dostupných operáciách v procese balenia priniesli výsledky. Svedčí o tom aj zvyšujúci sa dopyt po podobných aplikáciách zo strany výrobcov, ktorí v týchto časoch hľadajú možnosti úspory nákladov a zefektívnenie procesov prostredníctvom robotizovaných pracovísk. Tí, čo sa v horších časoch pripravia na rast, vyhrajú 2x!
Peter Kubík
ABB, s.r.o.
