Fortschritte in der Robotik

Mike Rebollo
Regionaler Verkaufsleiter Südwest
BluePrint Automation (BPA)

Welche Fortschritte in der robotergestützten Bestückungstechnologie haben in den letzten 3 bis 5 Jahren die Art und Weise, wie wir über Verpackungen denken, verändert?

Die kontinuierlichen Fortschritte in den Bereichen Elektronik, Computerverarbeitung und leichte Materialien ermöglichen es den Robotern, auf kleinerer Fläche und mit höheren Geschwindigkeiten bei größerer Effizienz und Zuverlässigkeit zu arbeiten.

Wie können robotergestützte Pick-and-Place-Systeme den Durchsatz einer Verpackungslinie für Miniaturprodukte erhöhen?

Oft werden Miniaturprodukte manuell verpackt. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Unternehmen ihren Durchsatz reduzieren, weil die manuellen Verpacker am Ende der Linie nicht mit dem maximalen Durchsatz ihrer Verarbeitung mithalten können und die Unternehmen nicht genügend Mitarbeiter finden, um die erforderliche Arbeit zu erledigen. Im Wesentlichen reduzieren die Unternehmen ihre Stückzahl pro Stunde oder ihr Pfund pro Stunde, um die Anzahl der Arbeiter, die sie für diesen Tag haben, und die Geschwindigkeit der manuellen Verpackung anzupassen.

Der menschliche Arm kann nur eine bestimmte Zeit lang mit einer bestimmten Geschwindigkeit arbeiten. Dann muss der Mitarbeiter eine Pause einlegen oder durch einen neuen Mitarbeiter ersetzt werden. Ein Roboterarm kann viel schneller arbeiten als ein menschlicher Arm und muss keine Pause einlegen. Diese beiden Faktoren ermöglichen es den Unternehmen, ihre Verarbeitungskapazitäten an ihre Handhabungskapazitäten für ihre Miniaturprodukte anzupassen. Darüber hinaus können Unternehmen in der zweiten und dritten Schicht effizient arbeiten, da sie oft Schwierigkeiten haben, genügend Mitarbeiter zu finden, um ihre Verarbeitungskapazitäten während dieser Schichten zu erfüllen.

Welche Vorteile haben Pick-and-Place-Systeme gegenüber manuellen Verpackungssystemen?

Der Roboter taucht immer auf, beschwert sich nicht und kann viel schneller greifen und platzieren als ein Mensch. Bei der Handhabung von Miniaturen können Roboterarme über eine kurze Strecke mehr als 100 Greifvorgänge pro Minute durchführen. Natürlich hängen alle Raten vom Gewicht des Produkts, den erforderlichen Umdrehungen und der zurückgelegten Strecke ab.Auch die Genauigkeit eines Robotersystems kann sehr präzise sein. Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein Robotersystem über viele Jahre hinweg eine Toleranz von wenigen Millimetern einhält. Dies ist besonders wichtig, wenn es um kleine Produkte geht.

Was sind die häufigsten Fragen, die Lebensmittelhersteller zu Roboterverpackungssystemen haben?

Kann der Roboter mein Produkt in der von mir benötigten Geschwindigkeit verarbeiten, ohne es zu beschädigen?
Diese Frage trifft den Kern des Projekts. Die einzige Möglichkeit, diese Frage richtig zu beantworten, besteht darin, das Produkt zu sehen und die Durchsatzanforderungen zu verstehen. Jüngste Fortschritte bei den End-of-Arm-Werkzeugen ermöglichen es den Lebensmittelrobotern, mehr Produkte als je zuvor aufzunehmen und zu platzieren. Die Chancen stehen gut, dass wir das Produkt schonend handhaben können.

Passt er in meinen Raum?
Natürlich ist dies eine wichtige Überlegung. Letztendlich hängt die Antwort vom Durchsatz und der Anzahl der Roboterarme ab, die für die Erledigung der Aufgabe erforderlich sind. Leider wurden viele Anlagen nicht mit Blick auf die Roboterautomatisierung gebaut. Die gute Nachricht ist, dass es viele verschiedene Größen und Arten von Robotern gibt, aus denen man wählen kann. Oft, aber nicht immer, können wir die Roboterlösung auf demselben Platz unterbringen, der derzeit für die manuelle Ausführung der Arbeit vorgesehen ist.

Wie hoch sind die Kosten und die Rentabilität der Investition?
Die Antwort auf diese Frage basiert immer auf den Antworten auf die ersten beiden Fragen sowie auf den aktuellen Kosten für die manuelle Ausführung der Arbeit und der Fähigkeit des Unternehmens, den Durchsatz zu erhöhen. Oft stellen wir fest, dass die Unternehmen eine sehr gute Kapitalrendite erzielen, vor allem in der heutigen Zeit, in der die Mindestlöhne rapide ansteigen und es immer weniger Menschen gibt, die bereit sind, die geforderte Arbeit zu leisten.

Wie wirken sich die Produktionsgeschwindigkeiten aus?

Bei der Automatisierung werden die Geschwindigkeiten so ausgelegt, dass sie den Verarbeitungsgeschwindigkeiten entsprechen, und oft sind sie so konzipiert, dass sie den WIP- oder Nachbearbeitungsbedarf des Unternehmens abdecken können. Wenn der Durchsatz durch den manuellen Betrieb begrenzt ist, wird er durch die Automatisierung erhöht.

Ein Unternehmen wandte sich an uns mit dem Wunsch, die Oberteile von Keksen mit einer Geschwindigkeit von 1200 Stück pro Minute auf die Unterteile zu setzen. Im Durchschnitt konnten sie nur genügend Mitarbeiter finden, um weniger als 1000 Stück pro Minute zu verarbeiten. Mit Hilfe von bildverarbeitungsgesteuerter Robotik konnten wir den Durchsatz um über 20 % steigern und die ständige Herausforderung, Mitarbeiter zu finden, beseitigen. Außerdem wollte dieses Unternehmen das Aussehen eines handgefertigten Kekses haben, was wir durch eine Schrägstellung der Oberteile um 3 mm erreichen konnten.

Welche Aspekte der Robotertechnologie gewährleisten eine qualitativ hochwertige Ausrichtung und Verpackung?

Bei der Automatisierung stehen uns viele Hilfsmittel zur Verfügung, um eine qualitativ hochwertige Ausrichtung und Verpackung zu gewährleisten. Am häufigsten setzen wir bei der Robotertechnik Bildverarbeitungs- und Wärmebildsysteme ein, um eine ordnungsgemäße Ausrichtung zu gewährleisten. Im Wesentlichen erkennt das Bildverarbeitungs- oder Wärmebildsystem die Position und Schräglage des Produkts und übermittelt diese Informationen an den Roboterarm.Der Roboterarm nimmt dann das Produkt auf und dreht sich zu ihm, damit das Produkt mit der richtigen Ausrichtung in die Verpackung gelegt werden kann. Bei Bedarf können zusätzliche Sensoren eingebaut werden, um die korrekte Platzierung zu überprüfen. Dieses System funktioniert besonders gut bei Miniaturen.

Was ist die neueste robotergestützte Pick-and-Place-Lösung bei BPA?

Der Spider 300v ist ein Kartonbeladesystem mit zwei Robotern und Bildverarbeitung, das es Verarbeitern und Co-Packern ermöglicht, sowohl vertikal als auch horizontal auf derselben Linie zu verpacken. Der Spider 300v wurde für den schnellen Wechsel zwischen verschiedenen Rezepten entwickelt und kann Standard-RSC-Kisten, dreiseitige Displays und eine breite Palette anderer Behälter handhaben.