Фото: automationworld.com

Upakovano.ru знакомит читателей со статьей Терри Костлоу (Terry Costlow) об использовании робототехники в упаковке, которая опубликована на сайте Automationworld.com.

Автор отмечает, что роботы становятся все более привычными в упаковке. «Робототехника сегодня, возможно, один из самых быстрорастущих сегментов упаковочной индустрии, — считает Лео Петроконис (Leo Petrokonis), директор по развитию бизнеса упаковочной индустрии для OEM компании Rockwell Automation (Милуоки). — Применение робототехники возрастает количественно и расширяется по сферам использования, включая погрузку, разгрузку и упаковку коробов».

Данные различных исследований показывают, что применение роботов еще более возрастет в будущем. Одна из причин этого — совершенствование самих роботов. «По сравнению с тем, что было 10—15 лет назад, роботы стали значительно быстрее, надежнее и доступнее», — говорит Ярек Недбала (Yarek Niedbala), коммерческий директор Kuka Robotics Canada Ltd. (Миссиссауга, Онтарио, Канада).

Спрос увеличивается

Greenvale, один из ведущих в Великобритании картофельных брендов, внедрил робототехнику в линии упаковки на предприятиях в Кембриджшире и Бервикшире. На каждом заводе используется по два робота Fanuc, установленных на упаковочном участке, спроектированном компанией Abar Automation, стратегическим партнером Fanuc из Нидерландов.

Каждый из двух роботов на участке Abar DL-16 Loading Cell предназначен для подъема пакетов с картошкой весом от 2,5 до 5 кг и погрузки их в шоу-боксы для супермаркетов со скоростью 60 пакетов в минуту. Изначально роботы предназначались для работы со скоростью 30 пакетов в минуту, но, по словам, операционного директора Greenvale Роба Филлипса (Rob Phillips), «эти роботы модернизировались три раза, чтобы соответствовать возросшему спросу».

Один из ведущих в Великобритании картофельных брендов, внедрил робототехнику в линии упаковки

Сейчас предприятие из Кембриджшира производит 2400 т упакованного картофеля каждую неделю. Производительность второго предприятия компании также значительно увеличилась. Кроме того, что роботы обеспечивают универсальность, дающую возможность легко менять конфигурацию упаковочных операций, Филлипс отмечает, что роботизированные участки погрузки занимают меньше места, чем это было раньше. Самое главное, что роботы обеспечивали стабильную и надежную работу в течение всего прошлого года, требуя минимального техобслуживания.

Секрет успеха роботов в упаковочной индустрии состоит в том, что в работе они используют «и мускулы, и мозги». Роботы все чаще применяются в информационно насыщенной среде и становятся все более «башковитыми», если так можно выразиться, в плане работы в такой среде. Пример тому — Gilde.

Оптовая база Gilde в Тонсберге (Норвешия) — очень оживленное место, поскольку большой ассортимент мясных продуктов Gilde очень популярен среди норвежских потребителей. На предприятии трудится около 140 человек, которые обрабатывают и упаковывают мясо для клиентов. Не так давно у них появился помощник — робот Kuka KR 180 PA с управлением KR C2 на базе ПК. Робот занимается продуктами, которые заказываются наиболее часто и в больших количествах.

Робот Kuka KR 180 PA упаковывает самые востребованные мясные продукты на оптовой базе Gilde

Процесс начинается с того, что вилочный погрузчик привозит палеты с ящиками, каждый из которых содержит большое количество не смешанных продуктов. Это и есть поле деятельности для робота. Центральный компьютер оптовой базы информирует блок управления KR C2 о том, какие продукты и в каком порядке должен поднимать робот. Робот проверяет, правильный ли он выбрал продукт, предъявляя ящик сканеру. При этом генерируется новый код и наносится на ящик, чтобы определить клиента, которому он будет доставлен. Затем робот ставит ящик на конвейер, по которому упаковка отправляется на следующий этап.

Мониторы позволяют роботу работать с максимально большой скоростью. Добравшись до ящика, захват робота самостоятельно находит идеальную позицию для удерживания. Только после этого захват крепко сжимается.

Интеграция — важнейшее условие

Система управления робота на базе ПК в компании Gilde способна обрабатывать все возрастающее количество данных. Но зачем останавливаться на этом? По словам Недбалы из фирмы Kuka, клиенты из сектора потребительских товаров «ищут единое интегрированное решение для управления упаковочными машинами и роботами, чтобы сократить время обучения, упростить архитектуру системы управления и техническое обслуживание».

Другие крупные производители робототехники тоже уловили тенденцию к интеграции. Эрик Нивз (Erik Nieves), директор по технологии компании Motoman Robotics (Дейтон, Огайо, США), рассказывает, что его компания только что выпустила контроллер FS100, который изначально предназначен стать частью интегрированной платформы, а не просто быть контроллером робота.

«FS100 дает возможность машиностроителям или другим системным интеграторам написать нужные функции на языке C и C++ и запустить их на центральном процессоре контроллера. Это значит, что пользователь при помощи алгоритма сортировки или планирования задач и т. п. может создать новую функцию и запустить ее в роботе, не выдавая секрета конечному пользователю», — говорит Нивз, добавляя также, что «каждое умное устройство с возможностью подключения к сети Ethernet может быть подключено и работать с FS100».

FS100 дает возможность написать нужные функции на языке C и C++ и запустить их на центральном процессоре контроллера

«Производители упаковочных машин также приветствуют интеграцию управления роботизированными упаковочными системами», — говорит Брайан Дил (Brian Deal), директор по сегменту упаковки компании Schneider Electric (Роли, Северная Каролина, США).

По словам Дила, многие упаковочные машиностроители инвестируют крупные средства в интеграцию робототехники в их оборудование. С этим готов согласиться и Билл Александер (Bill Alexander), директор по развитию упаковочного бизнеса компании Beckhoff Automation LLC (Бернсвилл, Миннесота, США), однако он и его компания заменяют программируемый контроллер на управление на базе ПК. «Эти системы на основе ПК стали естественным выбором благодаря своей способности простого внедрения алгоритмов погрузки и разгрузки на скорости быстрее миллисекунд, которые сейчас необходимы для стандартного применения роботизированной упаковки», — говорит он.

По словам Александера, системы управления на базе ПК могут эффективно заменить дорогостоящие специализированные контроллеры для роботов обычным контроллером и стандартным программным обеспечением для управления всей машиной, включая и робототехнику. «При работе на промышленном ПК с современным многоядерным процессором, — подчеркивает он, — эти функции робота могут управляться параллельно с программируемым логическим контроллером, управлением движением, интерфейсом HMI и другими функциями».

Программная мощь

Александер поспешил отметить, что не только мощь процессора определяет рабочие параметры современных роботизированных упаковочных систем, но и программное обеспечение для управления. В качестве примера он приводит программное обеспечение Beckhoff , которое способствовало значительному снижению стоимости роботизированной системы, одновременно ускорив и упростив внедрение системы. «Одна из основ нашей философии, — отмечает он, — состоит в том, чтобы по возможности добавлять слои функциональности в программу, а не наращивать аппаратное обеспечение».

IndraMotion позволяет быстрее разрабатывать системы управления для конкретных областей применения посредством параметризации, а не программирования

Упрощение и ускорение внедрения роботизированных упаковочных систем посредством программного обеспечения нравится всем основным поставщикам систем автоматизации, среди них и компания Bosch Rexroth. Ричард Вон (Richard Vaughn), инженер по мехатронной продукции компании Bosch Rexroth (Шарлотт, Северная Каролина, США), раскрывает принципы системы IndraMotion for Packaging для упаковки:

«Она позволяет машиностроителям быстрее и эффективнее разрабатывать системы управления для своих конкретных областей применения посредством параметризации, а не программирования. Она включает интегрированные готовые роботизированные функциональные блоки (Function Blocks), соответствующие стандарту IEC 61131, и другие технологические функции, которые помогают сократить количество рутинной работы».