Roboty paletyzujące

20/01/2010

Paletyzacja jest procesem, który ogólnie można zdefiniować jako układanie opakowanych produktów na palecie według określonego wzoru. W przemyśle spożywczym paletyzacja odbywa się zwykle na standardowej europalecie, a wysokość paletyzacji nie przekracza zwykle 2800mm. Masa paletyzowanych opakowań w przemyśle spożywczym waha się pomiędzy kilku dekagramami a 25 kilogramami. Proces odbywa się zwykle z prędkością od kilkudziesięciu do kilku tysięcy opakowań na godzinę. Paletyzacja wiąże się z wykonywaniem tych samych monotonnych czynności z niejednokrotnie wysoką dokładnością i coraz częściej według skomplikowanych wzorów. Do pracy w takich warunkach zostały zaprojektowane roboty paletyzujące FANUC.

Obecnie w ofercie FANUC posiada pięć odmian robotów paletyzujących:

• Robot FANUC M-410iB/140H – najnowszy robot FANUCa, do bardzo szybkiej i dokładnej paletyzacji o udźwigu 140kg;
• Robot FANUC M-410iB/160 – robot przeznaczony do przenoszenia ładunków, których masa wraz z głowicą chwytającą nie przekracza 160kg;
• Robot FANUC M-410iB/300 – robot przeznaczony do przenoszenia ładunków, pojedynczo lub po kilka sztuk, których łączna masa wraz z głowicą chwytającą nie przekracza 300kg;
• Robot FANUC M-410iB/450 – robot przeznaczony do przenoszenia ładunków, po kilka sztuk lub jako cała warstwa, których łączna masa wraz z głowicą chwytającą nie przekracza 450kg;
• Robot FANUC M-410iB/700 – robot o udźwigu 700 kg, przeznaczony głownie do przenoszenia całych warstw palety.

 
Wszystkie powyższe modele są dostosowane swoim zasięgiem do układania na jednej lub kilku europaletach do wysokości 2800mm. Roboty paletyzujące FANUC charakteryzują się następującymi zaletami zastosowania:

1. Robot paletyzujący FANUC jest dostarczany wraz z podstawą montażową.
Umożliwia to między innymi:

• Podniesienie robota do wysokości umożliwiającej osiągnąć optymalną prędkość paletyzacji. Robot FANUC pobiera zapakowane produkty z transportera produkcyjnego znajdującego się na wysokości jego podstawy a paletyzuje na wysokościach zarówno poniżej jak i powyżej swojej podstawy;
• Oszczędzić miejsce na produkcji przez zainstalowanie pod robotem układu sterowania. System sterowania robotów paletyzujących FANUC znajduje się pod podstawą robota, w miejscu bezpiecznym i dodatkowo zwykle niewykorzystywanym na produkcji.

2. Robot paletyzujący FANUC pozwala przeprowadzić przewody technologiczne wewnątrz swojej konstrukcji
W robotach FANUC przewody technologiczne (zasilanie i sygnały pneumatyczne, elektryczne itd.) można przeprowadzić nie tylko przez ramię robota, ale również przez jego nadgarstek. Ta zaleta pozwala na wydłużenie żywotności przewodów, które są bardziej wytrzymałe na skręcanie niż na rozciąganie. Przewody przeprowadzone wewnątrz, podczas ruchów robota, nie oplatają się wokół nadgarstka i nie są przez to niekorzystnie rozciągane.

3. Zintegrowany (wbudowany) system wizyjny
System wizyjny iRVision firmy FANUC jest zintegrowany we wszystkich robotach FANUC i wymaga jedynie podłączenia kamery i obiektywu. Nie wymaga on zastosowania przemysłowego, drogiego komputera. System wizyjny 2D służy do lokalizacji elementów, zabezpieczenia przed powstawaniem błędów i innych operacji. Dla procesów wizyjnych w robotyce, dla których nie wystarczają narzędzia systemów wizyjnych 2D, firma FANUC oferuje system wizyjny 3D.
System wizyjny zastosowany wraz z robotem paletyzującym pozwala na automatyczną identyfikację położenia opakowania, które ma być paletyzowane, jak również na kontrolę błędów położenia palety itd.

4. Oprogramowanie Dual Check Safety (DCS) Speed and Position Check
Dual Check Safety to wbudowany system bezpieczeństwa zgodny z europejskimi standardami. Dwa procesory analizują realną pozycję i prędkość serwonapędów, porównując rzeczywiste dane z danymi zliczonymi - zapewniają bezpieczeństwo ludzi pracujących w pobliżu robota. Zastosowany system spełnia wymogi standardów bezpieczeństwa, nie obniżając przy tym wydajności pracy maszyny i nie zmieniając jej kosztu. Zgodnie z normą EN 954-1, w przypadku DCS, następuje ocena ryzyka klasy 4 (najwyższe, porównywalne z klasyfikacją dotyczącą załadunku prasy ręcznej). „DCS sprawdzanie bezpiecznej prędkości i pozycji robota” najlepiej sprawdza się w sytuacjach, gdy ruch robota musi być ograniczony ze względu na limity miejsca lub procesu, a zasięg tego robota jest większy niż aktualnie wymagany w procesie. Dzięki zastosowaniu oprogramowania „DCS sprawdzanie bezpiecznej prędkości i pozycji robota” klienci notują znaczące oszczędności miejsca w hali produkcyjnej, elastyczność systemu, redukcję kosztów sprzętu i wzrost niezawodności. Przed wprowadzeniem na rynek oprogramowania związanego z bezpieczeństwem pracy robota, wszystkie elementy systemu bezpieczeństwa pracy robota musiały być elementami zewnętrznymi. Elementami zewnętrznymi musiały być:

• wyłączniki krańcowe w wykonaniu do zastosowania ochrony bezpieczeństwa;
• systemy kamer w wykonaniu do zastosowania ochrony bezpieczeństwa;
• systemy skanerów w wykonaniu do zastosowania ochrony bezpieczeństwa;
• inne urządzenia ograniczające ruchy robota w wykonaniu do zastosowania ochrony bezpieczeństwa.

Nowe oprogramowanie DCS (Dual Check Safety) pozwala na zaprojektowanie systemu bezpieczeństwa robota, z wykorzystaniem samego robota do określonych funkcji bezpieczeństwa (certyfikat bezpieczeństwa TUV w klasie bezpieczeństwa 3 lub 4).
Zastosowanie systemu „DCS sprawdzanie bezpiecznej prędkości i pozycji robota” jest najbardziej opłacalne w aplikacjach, w których dostępny obszar pracy dla robota jest mniejszy od jego katalogowego zasięgu. Innymi słowy:

• Chcemy oszczędzić ilość zużytych metrów kwadratowych na produkcji, np.: do 40 metrów kwadratowych;
• Równocześnie chcemy zastosować robota o odpowiednim zasięgu i udźwigu, jak np. M-2000iA o zasięgu obejmującym powierzchnię 9x9=81 metrów kwadratowych.

W powyższej sytuacji warto zastosować ograniczenie w formie zdefiniowanych przestrzeni w kartezjańskim układzie współrzędnych. Ograniczenie ruchów robota przestrzenią w układzie kartezjańskim oznacza ograniczenie jego faktycznej przestrzeni roboczej, co dotychczas było niemożliwe do uzyskania za pomocą tradycyjnie stosowanych ograniczników na poszczególnych osiach.
Przez zastąpienie tradycyjnych metod zabezpieczenia przestrzeni roboczej robota systemem DCS, użytkownicy robotów FANUC mogą:

• zaoszczędzić przestrzeń roboczą w hali produkcyjnej;
• uzyskać efektywne wykorzystanie przestrzeni pracy robota;
• zminimalizować koszty zastosowanego sprzętu – np. przez skrócenie przenośników rolkowych;
• zwiększyć niezawodność systemu.

Dodatkowo strefy bezpieczeństwa mogą być aktywowane i dezaktywowane ze źródeł zewnętrznych, takich jak sterowniki PLC. Zaprojektowanie systemu z wieloma strefami bezpieczeństwa pozwala na bezpieczne wejście operatora w teoretyczną strefę pracy robota. Taka funkcjonalność usprawnia stanowiska pracy robota, ponieważ zapobiega możliwości wejścia robota w strefę załadunku podczas obecności operatora.
Tego typu projekty były możliwe do realizacji w oparciu o dotychczas dostępne technologie, ale wymagały większych nakładów finansowych i wymagały wykorzystania większej powierzchni produkcyjnej niż przy zastosowaniu systemu FANUC DCS.

Podsumowanie
Roboty paletyzujące FANUC są obecnie bardzo często stosowane w przemyśle w Polsce i na Świecie ze względu na olbrzymią opłacalność inwestycji. Klienci FANUC Robotics cieszą się długim i niezawodnym użytkowaniem tych robotów.