Innovative neue Robotik auf der PACK EXPO International

PMG-Redakteure machten sich im Oktober auf der Suche nach Verpackungsinnovationen auf die PACK EXPO International. Hier ist, was sie in der Robotik gefunden haben.

HINWEIS: Robotik war nicht das einzige Interessengebiet auf der PACK EXPO. Klicken Sie auf die folgenden Links, um mehr über Innovationen in: Maschinen | zu erfahren Lebensmittelverarbeitung und -verpackung | Nachhaltige Verpackung | Pharma | Kontrollen

In den letzten zwei Jahrzehnten wurden zahlreiche neue Robotertechnologien eingeführt. Doch das neue ATRO-Robotersystem (1) von Beckhoff, das auf der PACK EXPO International gezeigt wird, könnte eine der ersten modularen DIY-Robotertechnologien für den industriellen Markt sein. Das ATRO-System (Automation Technology for Robotics) ist ein modulares Industrierobotersystem, das es Endbenutzern, Integratoren und Maschinenbauern ermöglicht, eine optimale Roboterkonfiguration für ihre Anwendung mit Nutzlastkapazitäten von 3 kg bis 10 kg und einer Reichweite von 0,6 Metern bis zu erstellen 1,3 Meter.

Das System besteht aus standardisierten Motormodulen mit integrierter Antriebsfunktionalität, Verbindungsmodulen unterschiedlicher Bauform und Länge sowie der TwinCAT-Steuerungsplattform. Mit diesen Komponenten können Anwender Robotersysteme erstellen, die von 1-Achsen-Rundschalttischen und 3-Achsen-Deltarobotern bis hin zu 6- und 7-Achsen-Knickarmrobotern reichen.

Beckhoff weist darauf hin, dass alle ATRO-Module über eine interne Medienzuführung für Daten, Strom und Flüssigkeiten (Vakuum, Luft und Wasser) verfügen. Dadurch kann ATRO eine Vielzahl von Werkzeugen einsetzen, beispielsweise mechanische, pneumatische oder elektrische Greifer. Da diese Medienzuführungen intern erfolgen, ist eine endlose Drehung der ATRO-Achsen und Endeffektorwerkzeuge möglich, da keine externen Kabel vorhanden sind, die den Bewegungsbereich des Roboters behindern.

Der Zusammenbau eines ATRO-Roboters erfolgt mit einer Methode, die einem Schleifring ähnelt, um die einzelnen Module zu verbinden, und einem einstellbaren Werkzeug, um die Verbindung an Ort und Stelle zu sichern. „Durch diesen einfachen Montageprozess werden alle Energie-, Kommunikations- und Flüssigkeitsströme intern geleitet, und zwar mithilfe einer innovativen Methode, die eine kontinuierliche Rotation ermöglicht“, sagt Matt Prellwitz, Produktmanager Antriebstechnik bei Beckhoff Automation. „Der Roboter muss nie anhalten, um beispielsweise ein Druckluftkabel abzuwickeln. Dadurch sparen Anwender nicht nur bei der Inbetriebnahme, sondern auch während der Produktion Zeit.“Foto 2 – Yaskawa

Da das ATRO-System auf einer offenen Steuerungsarchitektur aufbaut, kann es an „alle denkbaren Schnittstellen der Zell-/Anlagenkommunikation wie Profinet, EtherNet/IP, OPC UA oder an die Cloud“ angebunden werden, sagt Prellwitz. Darüber hinaus ermöglicht das ATRO-System die Integration aller Funktionen wie Robotik, Bildverarbeitung, Sicherheit und maschinelles Lernen auf einer einzigen Steuerungsplattform.

Laut Beckhoff ist die gesamte zur Steuerung der Achsen benötigte Elektronik in den ATRO-Motormodulen integriert, darunter ein EtherCAT-basierter Servoumrichter, eine Bremse und ein Kompaktgetriebe. Mit diesen integrierten Funktionen benötigt die Robotersteuerung nur eine Basissteuereinheit.

Über die anpassbare Designkonfiguration hinaus sind zwei weitere interessante Aspekte von ATRO seine Montage und die visuelle Verstärkung, die es dem Monteur und Benutzer bietet, dass jedes Modul korrekt angeschlossen und betriebsbereit ist. Wenn jedes Modul verbunden ist, leuchtet ein Licht an der Verbindungsstelle auf. Wenn das Licht gelb leuchtet, wurde überprüft, dass die EtherCAT-Kommunikation zwischen Modulen effektiv ist. Ein grünes Licht zeigt an, dass das Modul betriebsbereit ist. und ein blaues Licht zeigt an, dass das Gerät für den manuellen Lernmodus bereit ist.

In Bezug auf bestimmte Anwendungen, für die ATRO am besten geeignet ist, sagt Prellwitz: „ATRO kann zu jeder Anwendung hinzugefügt werden, und das flexible Design hilft Benutzern, das System problemlos in neue und bestehende Maschinendesigns zu integrieren. Zu den üblichen Anwendungen gehören Montage, Materialhandhabung, Laborautomatisierung usw Verpackung."

Am Stand von Yaskawa Motoman demonstrierte das Unternehmen seine neue Roboterautomatisierungslösung (2) für die schnelle und genaue Paketzuführung und -vereinzelung in dynamischen Auftragsabwicklungsumgebungen. Die maßgeschneiderten Roboterlösungen des Unternehmens lassen sich problemlos in eine Reihe herkömmlicher Sortier- und Verpackungsanwendungen integrieren und ermöglichen eine flüssige Stückaufnahme und Platzierung von Artikeln auf Förderbändern für eine schnelle Materialhandhabung von Kartons, Polybeuteln und gepolsterten Umschlägen unterschiedlicher Größe.

Am Stand war eine Roboter-Paketzuführungszelle im Einsatz, die mit einem Hochgeschwindigkeits-Sechsachsen-GP12-Roboter ausgestattet war. Der GP12 bietet eine horizontale Reichweite von 1.440 mm, eine vertikale Reichweite von 2.511 mm und eine Nutzlastkapazität von 12 kg. Die intelligente 3D-Szenenerfassung mithilfe einer Zivid Two 3D-Kamera in Kombination mit der KI-Bildverarbeitung von Fizyr, die mehrere Greifpositionen vorschlägt, ermöglicht Aufnahmeraten einzelner Roboter von 1.000 bis 1.700 pro Stunde.

Die Integration einer intelligenten 3D-Szenenerfassungslösung wird durch das Yaskawa Perception Option Package vereinfacht. Dieses Softwarekonfigurationspaket ermöglicht Integratoren, Händlern und Kunden die Nutzung einer Vielzahl von Perception-Produkten von Drittanbietern, die für die Unterstützung komplexer Anwendungen benötigt werden. Neben Funktionen für Relative Job, PMT (Position Modification for Tool Deformation), Macro Job und 3D Shift verfügt das Perception Option Package über die MotoPlus-Laufzeit, die Echtzeitzugriff und Kommunikation mit der Robotersteuerung ermöglicht und die Interaktion mit jedem Computergerät ermöglicht .

Foto 3 – ABBDer am Stand vorgestellte GP12-Roboter wurde von der YRC1000-Steuerung gesteuert, die nach einem globalen Standard gebaut ist und keinen Transformator für Eingangsspannungen von 380 VAC bis 480 VAC benötigt. Mit einem äußerst kompakten Gehäuse (598 mm B x 490 mm H x 427 mm T) verfügt der YRC1000 über ein leichtes Programmiergerät mit intuitiver Programmierung.

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Ein weiteres Beispiel für die verstärkte Verpackungsautomatisierung im Fulfillment-Center und im E-Commerce-Bereich kam von ABB, das auf der Messe seinen neuen Robotic Item Picker (3) vorstellte. Der Item Picker unterstützt Kunden bei der Automatisierung von Kommissionierungs- und Sortiereinleitungsvorgängen und verwirklicht die Vision von ABB eines vollautomatischen Lagers, indem er automatisierte Lagerung mit automatisierter Kommissionierung kombiniert, so das Unternehmen.

„Das ist eine fantastische neue Anwendung, die wir hier auf der PACK EXPO vorstellen“, sagt Ali Raja, globaler Marketing- und Vertriebsleiter bei ABB. „Angetrieben wird es von der ABB-eigenen KI-Software, einigen der neuesten Techniken der maschinellen Bildverarbeitung und natürlich unserer berühmten Roboterplanung. All das in Kombination ermöglicht es uns, der schnellste Artikelkommissionierer auf dem Markt zu sein. Wir erreichen einen Spitzendurchsatz.“ von 1.500 Picks pro Stunde.“

Zu den Zielkunden gehören Systemintegratoren, die E-Commerce, Logistik, Gesundheitswesen und Konsumgüter bedienen. Es richtet sich auch an Endbenutzerkunden in 3PL, E-Commerce und Fulfillment-Centern, um gängige Anwendungen wie Auftragskommissionierung, Nachschub, Quittungskommissionierung und Modesortierung zu bedienen.

Raja sagt, dass der Robotic Item Picker eine hohe Kommissionierqualität von über 99 % bietet, d. h. keine doppelte Kommissionierung und keine fallengelassenen Artikel. Er sagt, es sei außerdem benutzerfreundlich und leicht zu integrieren. Darüber hinaus verfügt es über eine benutzerfreundliche Konfiguration und Parametrisierung der Anwendungssteuerung für Integratoren sowie über ausgefeilte und dennoch intuitive Steuerelemente für Endbenutzer. Er ist auch der beste seiner Klasse, Foto 4 – Preis-/Leistungsverhältnis von Bastian.

Laut einer Unternehmensmitteilung bietet die intern entwickelte KI-Lösung von ABB eine beispiellose Genauigkeit bei der Kommissionierung von Artikeln aus unstrukturierten Umgebungen. Dank der reduzierten Rechenzeit sind auch Anwendungen mit hohem Durchsatz möglich, wiederum bis zu 1.500 pro Stunde. Die fortschrittliche Software nutzt künstliche Intelligenz und ermöglicht es dem Roboter, eine Vielzahl von Gegenständen zu lernen und sich an sie anzupassen, darunter Quader, Zylinder, Beutel, Blister und zufällige Formen, wie sie in der Elektronik-, Pharma-, Gesundheits-, Kosmetik- und anderen Konsumgüterindustrie zu finden sind.

Vor der Integration besteht der Lieferumfang des Roboter-Artikelkommissioniersystems aus einem vollständig integrierten Funktionsmodul inklusive Roboter, Greifer, Vision-Box, KI-basierter Vision-Software und Anwendungssteuerungssoftware.

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Als Ergebnis eines Jahrzehnts der Forschung und Entwicklung verbindet Bastian Solutions SmartPick ein Lagerausführungssystem mit einem sechsachsigen Roboter, maschinellem Sehen und fortschrittlicher künstlicher Intelligenz (KI), um ein autonomes Produktkommissionierungssystem zu schaffen (4).

Foto 5 – EnSightDieser Fortschritt in der robotergestützten Auftragsabwicklung bietet Kunden schnellere und genauere Bestellungen und erfüllt gleichzeitig den Bedarf an einer zuverlässigeren Lösung, die mit dem Betrieb mitwachsen kann – und verwandelt ein Ware-zur-Person-System (GTP) in ein effizientes Ware-zu-Roboter-System (GTR)-System.

Bereits 2010 stellte Bastian Solutions seinen ersten visionsgesteuerten Bin-Picking-Roboter vor. Er basierte auf einer vortrainierten Vision-Plattform und transportierte Produkte von einem stationären Container zum anderen. Das Unternehmen hat diese Fähigkeiten seitdem erheblich verbessert und kann nun ein komplexes Produktsortiment mit einer Genauigkeit von 99 % aus dem Back-End eines GTP-Systems auswählen.

„Der Schlüssel zum SmartPick ist die Autonomie – die Fähigkeit, Bestellungen autonom durch unser Lagerausführungssystem bis hin zum Roboter weiterzuleiten, wobei der Roboter kommissionierbare Produkte verarbeiten kann“, sagt Steven Hogg, Anwendungstechnik-Manager bei Bastian Solutions. „Wir verfügen außerdem über ein KI-basiertes Bildverarbeitungssystem, das über tiefes maschinelles Lernen verfügt, wodurch wir im Handumdrehen lernen können – wir müssen keines der Bilder vorprogrammieren und das Bildverarbeitungssystem verbessert sich kontinuierlich, je nachdem, welche Auswahl es trifft.“ Das Herzstück des Systems sei ein Roboter-Stücknahmesystem mit maßgeschneiderten End-of-Arm-Werkzeugen, die sich an eine Vielzahl von Produktformen, -größen und -oberflächen anpassen lassen, fügt er hinzu.

Das System lässt sich nahtlos in den autonomen mobilen Roboter (AMR) ML2 von Bastian integrieren. „Es ist so konzipiert, dass es autonom durch das Lager oder die Produktionsanlage geleitet werden kann, um Produkte an verschiedene Fertigungslinien zu liefern oder auch Aufträge zu erfüllen“, sagt Hogg. „Es kann ein statischer Ständer auf dem AMR oder ein Förderband sein, um Behälter zwischen den verschiedenen Produktionslinien zu transportieren.“Foto 6 – OSARO

Die KI- und physischen Systeme sind in Exacta, die firmeneigene Intralogistiksoftware, integriert, um den Zellen einen autonomeren Betrieb zu ermöglichen. „Das ist der Grund dafür, dass die Bestellungen zum Autoserve-Port gebracht werden“, sagt Hogg. „Hier sehen Sie den Behälter, der an die Arbeitsstation geliefert wird. Der Roboter arbeitet im Hintergrund, um die Zelle zu starten und zu stoppen. Wir gehen zum einzelnen Behälter, nehmen Teile heraus und platzieren sie im AMR ML2.“

SmartPick ist ein schlüsselfertiges GTR-Fulfillment-System, das den Kommissionierdurchsatz erhöht, sich an die Arbeitskräfteverfügbarkeit anpasst, Kommissionierfehler reduziert, automatisierte Abläufe rund um die Uhr ermöglicht und die Kundenzufriedenheit verbessert.

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Im Zuge des Trends, dass Lebensmittelverarbeiter weniger Platz für ihre Palettiervorgänge benötigen, hat EnSight Solutions einen zaunlosen Roboterpalettierer (5) entwickelt, der die Arbeit auf einer Stellfläche von nur 12 x 5 Fuß erledigt. Das System kombiniert Sick-Sicherheitssensoren mit einer Stäubli-Kooperation Roboter (Cobot), um Zäune überflüssig zu machen.

„Mit unseren Bereichsscannern haben Sie, während sich der Roboter bewegt, einen Warnbereich, in dem das Licht gelb wird. Dadurch wird der Roboter sehr langsam bewegt“, erklärt Heath Clifton, Direktor für Automatisierung und Steuerung bei EnSight Solutions. „Wenn Sie näher kommen, sehen Sie einen roten Bereich, der einen Sicherheitsstopp für den Roboter darstellt. Wenn Sie den Bereich wieder verlassen, wird er langsam schneller. Und dann, sobald Sie Foto 7 sehen – Camainto Erreicht er den grünen Bereich, erreicht er wieder seine volle Geschwindigkeit.

Im Gegensatz zu Standardrobotern sind die Nutzlasten, die Cobots bewältigen können, tendenziell geringer. Der Stübli-Cobot ermöglicht jedoch größere Nutzlasten. „Was unseren Cobot-Palettierer von anderen unterscheidet, ist, dass er bis zu 75 Pfund heben kann“, sagt Clifton. „Wenn wir nur eine einzige Kommissionierung durchführen, können wir bis zu 18 Kartons pro Minute aufnehmen. Bei einer Gewichtsbeschränkung von 75 Pfund können wir jedoch mehrere Kartons gleichzeitig aufnehmen, um eine höhere Leistung zu erzielen.“

Stäubli verfügt auch über Cobot-Optionen mit Hygienestandards, die für Lebensmittelverarbeitungsbereiche geeignet sind. „Eine der großartigen Optionen unseres Palettierers ist, dass er vollständig aus Edelstahl gefertigt ist“, sagt Clifton. „Wir verwenden einen Stäubli-Roboter, es handelt sich also auch um einen kompletten Reinigungsroboter. Das ist eine großartige Anwendung für die Lebensmittelindustrie. Sie können ihn in einen kompletten Reinigungsraum stellen, wenn Sie dort Palettierungen durchführen, oder für eine Sekundärverpackungsanwendung.“ abwischen."

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Sprechen Sie über arbeitssparende Automatisierung im E-Commerce-Bereich und denken Sie darüber nach, was auf der PACK EXPO International am Stand von Sealed Air ausgestellt wurde. Es kommt von OSARO, nämlich das OSARO-Vision-System für Roboter-Pick-and-Place. In dieser Anwendung (6) ersetzen ein Fanuc M10/12-Roboterarm mit geringer Nutzlast und ein Cognex-Vision-System zum Barcode-Scannen gemeinsam eine traditionell manuelle Tätigkeit im Logistikzentrum, nämlich das Kommissionieren und Platzieren variabler Produkte in Polybeuteln oder Papierversandtaschen.

In diesem System „erkennen wir die [variablen] Artikel, bestimmen den richtigen Griff für den Artikel, nehmen den Artikel auf und legen ihn direkt in das automatische Verpackungssystem Sealed Air 850“, sagt Tracy Perdue, VP of Sales bei OSARO erzählte es PW am Stand. „Der Wert dieses Systems liegt offensichtlich in Zeit und Geld. Angesichts des Arbeitskräftemangels, wie er heute ist, suchen die Menschen nach Robotik und einer alternativen Art, Dinge zu erledigen. Dieses System kann drei Schichten laufen und weist eine hohe Leistung auf – es kann ernten.“ Rate eines Menschen oder höher. Auch die automatisierte EoaT-Änderung ist ein Merkmal dieses Systems.

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Am Cama-Stand wurde ein einzigartiges System zur robotergestützten Kartonierung und Kartonverpackung in einem Monoblock-System (7) vorgeführt. Erstens handelt es sich um ein Kartonbildungsmodul, gefolgt von einem Bildverarbeitungssystem, das die Position des von den Robotern aufzunehmenden Artikels erkennt. Bei der Vorführung am PACK EXPO-Stand von Cama handelte es sich bei dem verpackten Artikel um eine Tortenschale in einer Aluminiumschale, die mit flexibler Folie umwickelt war. Sobald der Karton beladen ist, gelangt er in ein Verschließsystem mit einem 2-Achsen-Roboter. Anschließend werden die Kartons in einer Sammelvorrichtung gesammelt, wo sie gruppiert und gestapelt werden, bevor sie in die Wellpappschachtel eingelegt werden. Gestapelte Kartons werden in eine Wellpappschachtel geschoben, die aus einem Magazin gezogen und aufgerichtet wurde. Anschließend werden die Gehäuseklappen verschlossen und mit Schmelzkleber versiegelt. Die Erkennung einer offenen Klappe stellt sicher, dass alle Kartons mit offener Klappe abgelehnt werden.

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Foto 9 – PMI Sein Debüt auf der PACK EXPO International feierte der kompakte und äußerst vielseitige Kartonpacker Matrix TL (8) von MGS, einem Unternehmen aus Coesia. Laut MGS-Produktportfoliomanager AJ Lee verfügt der MGS-Topload-Kartonpacker über einen Festo-Roboterladearm im Portalstil. „Es handelt sich um eine bewährte Technologie im Portalbaustil, und da sie eine Nutzlast von 40 Pfund bei voller Geschwindigkeit bewältigen kann, bietet sie uns eine gute Reichweite“, sagt Lee. „Bei der Entwicklung dieser Maschine haben wir uns darauf konzentriert, die bewährte Funktionalität zu nutzen, die wir im Laufe der Jahre in unseren Kartonpackern hatten, einschließlich der Fähigkeit, eine sichere Kontrolle über den Karton beizubehalten und gleichzeitig starke Produkthandhabungs- und Transportfunktionen zu bieten. Sie verfügt außerdem über einen Balkon- Stil-Design, daher handelt es sich um eine sehr offene Maschine, die für Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten leicht zugänglich ist.“

Der Matrix TL, der auf der PACK EXPO sein offizielles Debüt feierte, zeichnet sich besonders durch seine geringe Stellfläche aus: 160,6 Zoll lang und 90,3 Zoll breit. Der Durchsatz ist im Allgemeinen auf 15 Kartons/Minute ausgelegt, bei bestimmten Anwendungen kann er jedoch bis zu 20 Kartons/Minute erreichen.

Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der Vielseitigkeit, und tatsächlich kann die Matrix TL Gehäusegrößen von 4 x 5 x 6 Zoll bis hin zu 16 x 16 x 12 Zoll verarbeiten. In die auf der Messe laufende Maschine war ein 3M-Kegel integriert, aber Eine selbstklebende Gehäuseversiegelung sei ebenfalls eine Option, sagt Lee.

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Von PMI Kyoto kommt ein brandneuer KTB-100-Kartonpacker (9), der ein kompaktes, vollständig integriertes All-in-One-System ist – Kartonaufrichtung, Roboter-Kartonbeladung und Kartonversiegelung mit Klebeband oder Kleber. Das System läuft mit etwa 15 Kartons/Minute und nutzt Bildverarbeitungstechnologie, um die Produktposition zu erkennen. Je nach Art des aufzunehmenden und zu verpackenden Produkts können verschiedene Endeffektoren verwendet werden. Foto 10 – Douglas-Maschine

Dieser Topload-Kartonpacker ist nur 15 Fuß lang. Ein wesentliches Merkmal ist seine Vielseitigkeit, da er Dosen, Kartons oder Standbeutel verarbeiten kann, die mit körnigem oder flüssigem Produkt gefüllt sind.

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Neu am Stand von Douglas Machine war der Kartonaufrichter INSITE E30T (10), der auf einem SCARA-Roboter und Rockwell-Steuerungen basiert, um Kartonzuschnitte aus einem Magazin aufzunehmen und aufzurichten. Laut Todd Davis, Manager von Douglas' INSITE Packaging Automation, zeichnet sich diese neue Maschine durch die enorme Reduzierung der Anzahl der benötigten Teile im Vergleich zu heute erhältlichen vergleichbaren Einheiten aus. „Mit 50–60 % weniger Teilen kommt es bei diesem begehbaren Aufrichter zu einer Vereinfachung von Betrieb, Wartung und Maschinenzugänglichkeit“, sagt Davis. „Und da wir unseren eigenen Roboter bauen und steuern, können wir innerhalb von fünf Minuten ein Rezept erstellen und es auf eine neue Kartongröße umstellen“, fügt Davis hinzu.

Die Maschine verfügt über insgesamt 11 Einstellpunkte. Zu den intelligenten Funktionen gehört die elektronische Kofferausrichtung, bei der Fotoaugen über jedem Seitengurt jede Seite des Koffers messen, um sicherzustellen, dass die Frontplatte senkrecht zur Seitenplatte steht. Die E30T läuft mit einer Geschwindigkeit von bis zu 30 Kisten/Minute und ist praktisch wartungsfrei, da die Lager der Maschine „auf Lebenszeit geschmiert“ sind. Die einzigen Wartungspunkte sind Vakuumnäpfe, Seitenbänder und ein Tonbandkopf.

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Foto 11 – ArolDer Tirellli Robosorter (11) der Arol Group verwendet einen Stäubli-Roboter, um mechanisch Pumpen aufzunehmen und zu platzieren oder Sprühgeräte von einem Zufuhrband auszulösen. Ein Bildverarbeitungssystem von Cognex erkennt, wo sich Gegenstände auf dem Zuführband befinden und sendet diese Daten an den Roboter. Sobald das Teil aufgenommen ist, wird es in einen Schacht geleitet, der zu einem herkömmlichen Pumpplatzierer führt.

Arol positioniert den Robosorter als Alternative zum heute weit verbreiteten herkömmlichen Taschensortierer. Diese Sortierer verfügen über eine rotierende Scheibe, in deren Taschen eine Pumpe oder ein Sprühgerät mit nach unten zeigendem Tauchrohr fällt. Während sich die Scheibe weiter dreht, fällt die Pumpe oder das Sprühgerät in eine Rutsche, die zu den gefüllten Flaschen darunter führt. „Ein solches System enthält viele Mechanismen und Komponenten“, sagt Dan Waldron, Vertriebsleiter bei Arol North America. „Wenn ein Kunde 500 Behälter pro Minute verarbeiten muss, ist der Taschensorter die richtige Wahl. Viele Unternehmen suchen aber auch nach einer Option, bei der Geschwindigkeiten von 40 Flaschen pro Minute akzeptabel sind, solange ein schneller Wechsel möglich und minimal ist.“ Es geht um Wechselteile. Da kommt der Robosorter ins Spiel. Und wenn wir zwei Roboter kombinieren, können Geschwindigkeiten im Bereich von 80 pro Minute liegen.“

Der Robosorter reduziert laut Arol die Lärmbelästigung und den Energieverbrauch, da er ohne Druckluft auskommt. Darüber hinaus kann das System die Flexibilität erhöhen und die Zeit für den Formatwechsel von 25 Minuten auf 3 verkürzen. Und weil für einen Formatwechsel so wenige Teile benötigt werden, sollen die Teilekosten deutlich niedriger sein als in der Branche üblich .Foto 12 – Siemens

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Anwendungen künstlicher Intelligenz nehmen in einer Vielzahl industrieller Technologien rasant zu, von Datenanalysen und Qualitätsprüfungen bis hin zu autonomen mobilen Robotern. Jetzt wird die Technologie auf Robotergreifanwendungen angewendet, um das genaue Aufnehmen und Platzieren zufälliger Objekte in unstrukturierten und sich verändernden Umgebungen zu ermöglichen.

Siemens arbeitet nach eigenen Angaben daran, „die auf künstlicher Intelligenz (KI) basierende Robotik zu demokratisieren, indem Systeme für komplexe Probleme in einfach zu bedienende Software gekapselt werden.“ Zu diesem Zweck entwickelt das Unternehmen eine noch zu benennende Softwaretechnologie, die von Systemintegratoren und OEMs genutzt werden soll, um kostengünstige, fortschrittliche KI-gesteuerte Stückkommissionierungssysteme zu schaffen, die „Objekte zuverlässig auswählen und platzieren“ können die dem System zur Laufzeit unbekannt sind.“

Herkömmliche automatisierte Pick-and-Place-Systeme folgen festen, vorprogrammierten Routinen in einer strukturierten Umgebung. Der Einsatz von KI ermöglicht es der Robotik, generische Aufgaben in unstrukturierten und sich dynamisch verändernden Umgebungen auszuführen.

Dr. Eugen Solowjow, Leiter der Robotik- und KI-Forschungsgruppe bei Siemens, erklärt, wie sich die von Siemens entwickelte Technologie von der Verwendung von 3D-Vision unterscheidet, die es Robotern ermöglicht, zufällige Objekte auszuwählen und zu platzieren: „Das Auswählen und Platzieren unbekannter Objekte ist immer noch eine Herausforderung.“ relativ neu. Es existiert seit höchstens zwei Jahren auf dem Markt und wurde bisher nicht sehr weit verbreitet. Diese bestehenden Systeme basieren auf KI – genauer gesagt der Deep Neural Network-Technologie –, um zufällig ausgerichtete Objekte auszuwählen dem System während der Einrichtung und/oder des Engineerings bekannt sind.

Das Hauptunterscheidungsmerkmal der sich entwickelnden Siemens-Technologie ist daher ihre Fähigkeit, unbekannte Objekte auszuwählen.

Laut Siemens wird diese neue Software es Benutzern ermöglichen, in weniger als einer Stunde von der Verwendung von Robotersystemen mit statischen Kommissionierungspunkten zu KI-gesteuerten Stückkommissionierungsrobotern zu wechseln. Die Einrichtung des Systems erfolgt in vier Schritten: Stellen Sie den Roboterarm und die zugehörigen End-of-Arm-Werkzeuge so ein, dass sie sich sicher zu statischen Pick-and-Place-Punkten bewegen. Montieren Sie die 3D-Kamera. Installieren Sie die Siemens-Software für die Stückkommissionierung auf der Ziel-Laufzeithardware Ihrer Wahl. Folgen Sie zur Kalibrierung der geführten Einrichtung über die Benutzeroberfläche.

Wenn diese Schritte implementiert sind, werden dem Roboterbewegungsprogramm kontinuierlich berechnete Aufnahmepunkte bereitgestellt, sodass der Roboter jedes Objekt greifen kann.

Foto 13 – Aagard „Die Einrichtung dauert durch einen einfachen und unkomplizierten Kalibrierungsprozess nur 30 Minuten“, sagte Solowjow. „Die Benutzeroberfläche ist sehr einfach und übersichtlich.“

Zu den Zielanwendungen dieser Technologie gehören Auftragsabwicklungsvorgänge mit einer großen Anzahl von Artikeln, die 500–1.200 Kommissionierungen pro Stunde erfordern, wie z. B. Ware-zur-Person-Behälterkommissionierung, Förderbandzuführung und -sortierung im E-Commerce, E-Lebensmittel-Lagerautomatisierung und Lebensmittel und Getränkeverpackungen.

Eingaben für die vorab trainierte, KI-gestützte Vision-Software von Siemens in der SPS stammen aus der Punktwolke der 3D-Kamera, wobei die Ausgabe die Greifhaltung für jedes Objekt zur Laufzeit ist. Als Schnittstelle zur SPS und Software dient ein Siemens-HMI; Mit dem Siemens TIA Portal kann das gesamte System programmiert werden – Siemens SPS und HMI sowie Roboter, Vision-System und Greifer.

Das KI-gesteuerte Stückkommissioniersystem von Siemens sorgt außerdem für Kollisionsvermeidung bei allen Aktionen im Roboterarbeitsraum, ermöglicht es Robotern, Herausforderungen wie die Handhabung dicht gepackter Kartons mithilfe kostengünstiger 3D-Kameras zu meistern, und reduziert Fehler durch Funktionen wie die automatische Behältererkennung .

„Wir trainieren die KI-Fähigkeit für das Greifen mithilfe von Simulationen vor“, sagt Solowjow. „Ähnlich wie ein Mensch lernt die KI das Greifen im Allgemeinen – im Gegensatz zu bestimmten Objekten –, sodass das Greifen unbekannter oder bisher ungesehener Objekte möglich ist.“

Die KI-Kommissionierungssoftware von Siemens ist unabhängig von Robotern und End-of-Arm-Werkzeugen. In seiner Ausstellung auf der PACK EXPO International (12) nutzte Siemens einen KUKA Agilus KR3-Roboter und einen Robotiq EPick-Vakuumgreifer, um die Technologie zu demonstrieren. Foto 14 – Präzisionsautomatisierung

Am Aagard-Stand wurden ausgefeilte Möglichkeiten zur Sortenverpackung (13) ausgestellt. Dort nahm ein von Rockwell-Steuerungen angetriebener Comau-Roboter – angeblich die erste derartige Kombination im Verpackungsbereich – drei verschiedene Artikel von den Movern eines Rockwell iTrack-Linearservomotorsystems auf und platzierte sie in der von einem vorgegebenen Reihenfolge auf einem Träger Bediener am HMI. Dieses HMI, sagt Anwendungstechnik-Manager Jonas Capistrant, war das Rockwell ASEM 6300 HMI. Als neuer Automatisierungspfeil im Aagard-Köcher ermöglicht es Aagard, mehr Funktionen anzubieten, darunter bessere Analysen und die Möglichkeit, Schulungsvideos abzuspielen, und gleichzeitig ein rundum verbessertes HMI-Erlebnis zu bieten.

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Precision Automation entschied sich für PACK EXPO International, um seine Automatisierungskompetenz hervorzuheben und eine Lösung (14) für die robotergestützte Anbringung eines mehrseitigen Etiketts auf einer Verpackung vorzustellen. Das System kombinierte einen Zebra ZT620-Industriedrucker, einen kollaborativen Roboter und das MultiPlex Enclosed Packing List-Etikett von Chicago Tag & Label.

Das selbstklebende MultiPlex-Etikett kann bis zu 15 Blatt umfassen und ermöglicht es Benutzern, Werbe- und Geschenkbotschaften, Packlisten, Rücksendeetiketten und andere Informationen in einem integrierten Etikett hinzuzufügen. Mit dem Precision Automation-System wird das MultiPlex-Etikett gedruckt und auf ein Metalltablett gespendet, von dem der Cobot-Arm es aufnimmt und auf einem Versandkarton anbringt. Laut Steve Huvane, Qualität, Marketing und Vertriebsunterstützung bei Precision Automation, kann der Cobot-Arm das Etikett an einer beliebigen Stelle auf der Verpackung platzieren.

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Am Capmatic-Stand war die Galaxy Platform (15) zu sehen, eine beeindruckende Demonstration der vielfältigen Verpackungsfähigkeiten, die in der Life-Science-Branche häufig gefordert werden. Jede dieser Funktionen wurde an einer von fünf Stationen entlang der mehr oder weniger ovalen Schiene eines ACOPOStrak-Linearservomotormoduls von B&R Industrial Automation ausgeführt. Entlang der Strecke befanden sich unabhängige Umzugsunternehmen, die verschiedene Container zu den Stationen transportierten, die sie erreichen mussten.

Foto 15 – CapmaticAuf jedem Mover befand sich ein Barcode, und zu Beginn des Demozyklus wurde dieser Barcode zu Track-and-Trace-Zwecken gescannt. In der ersten Demostation nahm ein Stäubli-Roboter ein Fläschchen von einem der ACOPOStrak-Mover und platzierte es zur Gewichtsüberprüfung in einer hochpräzisen Wägezelle von Wipotec. In der nächsten Station zählte ein Capmatic-Zähler 30 kleine Perlen in einen Trichter, der sie in ein Fläschchen abgab, das auf einem Mover transportiert wurde. In der nächsten Station nahm ein zweiter Stäubli-Roboter eine Platte mit mehreren Kavitäten von einem Acopos-Mover und positionierte sie unter einer Capmatic-Peristaltikpumpe, die simulierte, wie jede Kavität von der Pumpe gefüllt wird. Die Multi-Cavity-Platte wurde dann auf dem ACOPOStrak zu einem weiter vorne liegenden Punkt transportiert und auf einem wartenden ACOPOStrak-Mover platziert.

In der letzten Station der Demo hielt ein ACOPOStrak-Mover mit einem verschlossenen Fläschchen unter einer druckempfindlichen Etikettiereinheit inne, um das Anbringen eines Etiketts an der Oberseite jedes Deckels zu simulieren.

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Universal Robots wählte die PACK EXPO als Veranstaltungsort für die Vorstellung des UR20 (16), des bisher größten Cobots im Angebot des Unternehmens. Der am Stand gezeigte UR20 eignet sich besonders für die Palettierung und wurde vom Cobot-Integrator Robotiq zusammengestellt und mit dem Vakuumgreifer von Robotiq ausgestattet. Foto 16 – Universal Robots

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Laut Joe Campbell, Senior Manager für strategisches Marketing und Anwendungsentwicklung bei Universal Robots, verfügt der UR20 über eine neu gestaltete Gelenktechnologie, die die Wartung einfacher denn je macht. Er bewältigt eine Nutzlast von bis zu 44 Pfund und hat eine Reichweite von 1.750 mm (5,75 Fuß).

Zu den Roboter-Palettier-Integratoren, die die Fähigkeiten des UR20 nutzen möchten, gehört Columbia/Okura LLC. Der UR20 wird Teil des neuen Columbia/Okura miniPAL+ sein, der 2023 als integriertes System auf den Markt kommt. Das kompakte Design von miniPAL verfügt über eine integrierte Hubsäule für große Lasten, zwei Stapelplätze für kontinuierlichen Ladungsaufbau und integrierte Gabeltaschen die eine einfache Neupositionierung innerhalb einer Anlage ermöglichen, sowie Bereichsscanner und Druckmatten für zusätzliche Sicherheit.

Cobots von Universal Robots sind mit der Pally-Software von Rocketfarm kompatibel. Eine Palettiersoftware, die nicht nur die Kartonkonfiguration und die Betriebsgeschwindigkeit optimiert, sondern auch ein Simulationstool für digitale Zwillinge bietet und für die nahtlose Zusammenarbeit mit den UR-Robotern über die UR+-Plattform zertifiziert ist. Pallys Simulationstool für digitale Zwillinge wurde auf dem miniPAL 2.0 vorgestellt, der am PACK EXPO-Stand von Columbia/Okura lief. Brian Hutton, Präsident von Columbia/Okura, erklärt, was demonstriert wurde.

Foto 17 – Formic „Was wir physisch mit dem miniPAL in unserem Stand vorführten, liefen wir auch virtuell auf einem großen Bildschirm“, sagt Hutton. „Die Software ist in der Lage, neue Gehäuseabmessungen, neue Musterkonfigurationen, neue Musterformen und neue Produktivitätsanforderungen schnell zu integrieren. So können wir diese neuen Parameter eingeben und virtuell beobachten, ob sie sich ändern.“ Dies kann sich nachteilig auf den Betrieb des eigentlichen Palettierers auswirken. Auf diese Weise können Sie schnell feststellen, ob ein neues Muster, eine neue Geschwindigkeit oder ein neuer Karton funktioniert oder nicht. Ohne diese Software müssen Sie viel ausprobieren und viele Dinge bauen aus und testen sie physisch. Stattdessen können Sie mit der Software einfach eine Reihe von Parametern eingeben und die Software die Algorithmen ausführen lassen, um zu bestimmen: „Kann diese Reichweite, dieser Hub oder diese Geschwindigkeit erreicht werden oder nicht?“

„Eine weitere Besonderheit der Pally-Software von Rocketfarm ist ihre Benutzerfreundlichkeit“, sagt Michael Stuyvesant, Vertriebsleiter bei Columbia Okura. „Die Pallyscope-Benutzeroberfläche ist ein Touchpad“, sagt Stuyvesant. „Wenn man so will, ist keine spezielle Sprache oder Schulung erforderlich, daher ist es einfach, Muster, Geschwindigkeiten oder Gehäusegrößen zu ändern.“

Auf die Frage nach einem aktuellen Beispiel dafür, wie sich die Pally-Software für einen Endbenutzer als nützlich erwiesen hat, verwies Rocketfarm auf Nortura Sogndal, einen der größten Fleischproduzenten Norwegens. Nortura, ein früher Anwender der Lösungen von Universal Robots, installierte seine ersten Cobots im Jahr 2015. Im Jahr 2020 erkannte das Unternehmen die Notwendigkeit, die Endproduktion zu modernisieren, und wandte sich an Rocketfarm, um zu erfahren, was getan werden könnte. Durch die digitale Zwillingssimulation von Pally konnte Rocketfarm vorab verifizieren, dass Nortura die Leistung um 30 % verbessern konnte.Foto 18 – ONExia

Sehen Sie sich eine Videozusammenfassung über die Entwicklung des Nortura Sogndal-Projekts an.

Um die Hürden der Automatisierung für kleine und mittlere Hersteller zu beseitigen, baut das 2020 gegründete Roboter-Start-up Formic ein Robotics-as-a-Service-Geschäftsmodell auf, das die Automatisierung demokratisiert, um sie erschwinglicher und zugänglicher zu machen .

Der Kauf eines Roboters kann eine kostspielige Angelegenheit sein, die viel mehr als nur die anfängliche Hardware-Investition erfordert. Nach dem Kauf eines beispielsweise 40.000 US-Dollar teuren Roboters können die zusätzlichen Kosten für die Integration mit anderen Maschinen die Gesamtinvestition auf über 200.000 US-Dollar ansteigen lassen. Das ist für viele Hersteller zu teuer.

Misa Ilkhechi, Mitbegründerin von Formic, war jahrelang in der Roboterbranche tätig und erkannte auch, dass Hersteller Schwierigkeiten haben, Arbeitskräfte zu finden. Um diese Probleme zu lösen, wurde Formic entwickelt. Das Unternehmen übernimmt das Design und den Einsatz schlüsselfertiger Robotersysteme und berechnet den Kunden einen Stundensatz anstelle einer Vorabinvestition. Das bedeutet, dass Hersteller nur für die Betriebsleistung mit Leistungsgarantien und unbegrenztem 24/7-Service zahlen.

„Wir sind ein Unternehmen, das Finanzierung, Service und Robotik trifft“, sagt Ilkhechi. „In unserem Unternehmen müssen alle drei Faktoren gut funktionieren, denn am Ende des Tages kauft der Kunde keine Maschine oder Komponenten, sondern Produktivität.“

Die Berechnung eines Stundensatzes für einen Roboter ist wie die Einstellung einer Person, allerdings mit der eingebauten Garantie, dass die Maschine läuft. Zu jeder Maschine, die Formic liefert, gehört ein Edge-Gerät, das Maschinendaten an das Formic-Serviceteam zurücksendet, das Probleme proaktiv löst, bevor es zu Ausfallzeiten kommt. Das ist wichtig für den Kunden und wichtig für Formic. „Damit wir Geld verdienen können, muss unsere Maschine funktionieren“, sagt Ilkhechi.

Das Unternehmen arbeitet mit Roboterlieferanten und Maschinenbauern zusammen, um maßgeschneiderte schlüsselfertige Systeme zu bauen. Geplant ist ein großes Portfolio an Robotern, wobei der erste der SL20 Palletizer (17) sein wird, der auf der PACK EXPO vorgestellt wird.

Foto 19 – VmecaZu den Hauptmerkmalen des SL20-Palettierers gehören:

• Roboter-Palettiersystem für Endverpackungsprozesse

• Geringer Platzbedarf (10x12')

• Palettiert bis zu 20 Kartons/Minute

• Hebt bis zu 20 kg pro Zyklus

• Erwiesenermaßen sicheres Arbeiten mit Menschen

• In weniger als acht Wochen einsatzbereit

• Gebaut von Sourcelink Solutions LLC, basierend auf dem kollaborativen Roboter der Yaskawa HC-Serie

Der SL20 ist ab sofort mit einer sechsmonatigen Testphase für Erstkunden erhältlich.

Neben kleinen und mittleren Herstellern eignen sich die Formic-Roboter auch für Co-Hersteller und Co-Verpacker, die mit Hunderten von SKUs zu tun haben und Flexibilität benötigen.

Immer mehr Hersteller setzen auf Palettiervorgänge mit kollaborativen Robotern (Cobots), und ONExia ist ein Systemintegrator, der seinen Kunden den Einsatz von Cobots als Ersatz für Endarbeiter erleichtert hat. Mit der Drag-and-Drop-Software, die mit dem kollaborativen Palettiersystem PalletizHD (18) geliefert wird, kann jeder den Cobot einfach so programmieren, dass er die gewünschten Palettiervorgänge ausführt.

Tim Pelesky, Marketingmanager für ONExia, war auf der PACK EXPO, um zu demonstrieren, wie einfach die Einrichtung des Systems ist. Benutzer haben die vollständige Kontrolle über das gesamte System über den integrierten Touchscreen auf der Basis des PalletizHD-Hebegeräts. Um ein Programm zu erstellen, kann ein Benutzer den Bildschirm berühren, um eine neue Palettenkonfiguration auszuwählen und dann Kartonabmessungen (Gewicht, Länge, Breite und Höhe) und Palettenabmessungen (Länge und Breite) hinzuzufügen. „Für den Fall, dass Sie befürchten, dass Ihre Kartons möglicherweise nicht völlig einheitlich sind oder Ihre Palettenkonfiguration dies erfordert, bieten wir auch einen Kartonrandabstand an“, sagt Pelesky und verweist auf die Möglichkeit, auch einen Referenzrand zu erstellen. „Wir bieten auch die Möglichkeit einer Doppelkommissionierung für den Fall, dass Sie mit der 38-Pfund-Nutzlast zwei Kartons gleichzeitig kommissionieren möchten.“

Sobald die Karton- und Palettenparameter eingegeben sind, ist es an der Zeit, Ihre Palettenkonfiguration zu erstellen. „Um mit der Erstellung Ihrer ersten Ebene zu beginnen, drücken Sie das Pluszeichen, klicken Sie auf „Ebene bearbeiten“ und schon sind Ihre Felder auf dem Bildschirm einsatzbereit. Alles, was Sie tun müssen, ist, sie per Drag & Drop an ihren Platz zu ziehen. Es gibt keine Programmierung, nichts Vergleichbares das“, sagt Pelesky. „Sobald Sie Ihre gesamte Schicht fertiggestellt haben, können Sie sie links und rechts sowie oben und unten zentrieren, um sicherzustellen, dass der Roboter eine gute und dichte Palettenkonfiguration platziert.“

Nachdem die erste Ebene erstellt wurde, können Sie sie ganz einfach kopieren und als nächste Ebene einfügen oder jede Ebene anders anpassen.Foto 20 – Nalle Automation

„Der letzte Schritt beim Aufbau dieser Palette besteht darin, dass wir bestimmte Punkte lehren müssen, da wir keine integrierte Vision verwenden“, sagt Pelesky. Es müssen lediglich zwei Punkte eingelernt werden: die Verschachtelungsposition, an der die Schachtel vom Zuführband kommt; und die erste Position auf einer der Paletten.

„Sie kamen dann vorbei, drückten den Knopf, an dem die Position eingelernt wurde, und dann konnten Sie sie auf der anderen Seite spiegeln“, sagt Pelesky. „Der letzte Schritt wäre, auf „Speichern“ zu klicken und zur Startseite zurückzukehren. Dann sind alle Ihre Palettenkonfigurationen sofort einsatzbereit und können angepasst werden, wenn sich die Produktion innerhalb der Linie ändert.“

Benutzer können je nach Produktionsanforderungen problemlos verschiedene Palettenkonfigurationen speichern und abrufen.

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Vmeca, ein in Südkorea ansässiger Aussteller der PACK EXPO International, der sich auf druckluftbetriebene Vakuumpumpen, Saugnäpfe und anderes Zubehör spezialisiert hat, stellte auf der Messe seinen Magic Gripper-Kopf (19) vor. Er eignet sich für die Anbringung an einem Industrieroboter oder einem Cobot und verfügt über ein dezentrales Vakuum, mit dem er so viele oder so wenige Greifer verwenden kann, wie eine Anwendung benötigt. Es eignet sich für Kartons, Kisten oder flexible Verpackungen und verfügt außerdem über eine Schalldämpfungstechnologie, die einen Teil des Lärms dämpft, der traditionell bei Druckluftanwendungen entsteht.

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Der Mantis Robotic Trim Press Handler von Nalle Automation Systems (NAS), einer Tochtergesellschaft von BMG, einem Anbieter von Thermoform-, Werkzeug-, Foto 21 – Starview- und Automatisierungslösungen, ist ein automatisiertes Robotersystem (20), das den Fluss der aus dem Beschnitt ausgeworfenen Teile zuverlässig verwaltet Pressen, speziell für die Thermoformindustrie. Der Roboter ist als kompaktes, intuitives und konfigurierbares System konzipiert, das die vollständige Automatisierung des gesamten Thermoformprozesses – vom Harz bis zum palettierten Produkt – für Produktionslinien mit mittlerem bis hohem Volumen ermöglicht, die entweder einen kontinuierlichen Fluss ohne Servo oder einen Servoantrieb verwenden lange Auswurf-Trimmpressen.

Bisher mussten Teile, die von nicht-servobetriebenen Schneidepressen ausgeworfen wurden, manuell vereinzelt und gezählt werden, was ein arbeitsintensiver, fehleranfälliger und inkonsistenter Prozess war, der die Automatisierung nachgelagerter Verpackungsfunktionen einschränkte. NAS ist bestrebt, dieses Problem mit dem zum Patent angemeldeten Trim Press Receiver (TPR) zu lösen, der einen Trennmechanismus zum Zählen und Aufbewahren von Produktstapeln verwendet, gefolgt von einem Rechenmechanismus, um das Produkt zur Übergabe durch den Roboter in den Empfänger zu bringen.

„Konsistente und zuverlässige Produkttrennung auf einer kontinuierlich fließenden Beschnittpresse ohne Servoauswurf war der Schlüssel zur Entwicklung von Mantis“, sagt Kurt Huelsman, Präsident von NAS. „Das Design des Empfängers in Verbindung mit den Roboterautomatisierungsfunktionen von NAS bietet eine sichere, produktive und kostengünstige Lösung für einen in der Vergangenheit sehr manuellen Prozess.“

Der TPR präsentiert die Teile einem sechsachsigen Roboter, der mit produktpassenden End-of-Arm-Werkzeugen ausgestattet ist, der das Produkt wiederum automatisch an eine Shuttle-Station übergibt, die in nachgelagerte Verpackungsfunktionen integriert ist, zu denen Verpackung, Boxen, Kartonverpackung und Versiegelung gehören können und Palettieren. Durch die Integration des Roboters ist das Mantis-System sehr kompakt und konfigurierbar, sodass die Installation auch dort möglich ist, wo der verfügbare Platz begrenzt oder versperrt ist.

Die Produkteindämmung während des gesamten Prozesses reduziert Staus und Produktverluste. Weitere Highlights sind die VeriTool RFID-Werkzeugverifizierung (zum Patent angemeldet), geringe bis keine Produktverunreinigung, einfache intuitive Steuerung, Produktisolierung und Ausschleusung über HMI.

„Der Hauptvorteil der Produktlinie besteht darin, dass die spezifischen Werkzeuge auf die Matrize der Besäumpresse abgestimmt sind, was eine vollständige Eindämmung des Produkts während des gesamten Prozesses ermöglicht. Der Roboter wird eingesetzt, um vollständige Flexibilität im Layout zu haben, sodass er in das Design jeder Anlage passt.“ „Wir können es verschieben, damit es an Ihrem Standort funktioniert“, sagt Huelsman.

Der Mantis Robotic Trim Press Handler ist mit allen Trimpressen kompatibel, einschließlich der BMG-Marken Brown und Lyle. Das vollautomatische System kann den Arbeitsaufwand um bis zu 75 % reduzieren und das modulare Roboterdesign ermöglicht einen Werkzeugwechsel in weniger als einer Stunde.

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Am PACK EXPO International-Stand von Starview Packaging lag ein Schwerpunkt auf der Art umfassender Automatisierung, die durch die Integration zusätzlicher Verpackungsmaschinenfunktionen in ein rotierendes Blisterverpackungssystem gebracht werden kann. Denken Sie an Roboter-Produktbeladung, Lasercodierung und 100 % Code-Inspektion. Foto 22 – PBC

„Die Nachfrage nach Automatisierung ist höher denn je“, sagt Vertriebs- und Marketingleiter Rob van Gilse, „hauptsächlich, weil Kunden nicht zuerst nach Menschen suchen und sich dann darauf verlassen wollen, dass sie Verpackungsaufgaben ausführen. Also Kunden, die halbfertig waren.“ „Automatic“ möchte automatisch werden, und diejenigen, die bereits weitgehend automatisiert waren, möchten noch weiter gehen, indem sie beispielsweise die Produktzuführung durch Roboter oder eine automatisierte visuelle Inspektion hinzufügen.“

Ein gutes Beispiel für die Art von System, von der van Gilse spricht, ist das Modell BSC 18-1418 (21), eine rotierende Blisterverpackungsmaschine mit 18 Stationen und einer Nenngeschwindigkeit von etwa 18 Zyklen/Minute. Der Arbeitsablauf umfasst das Aufnehmen und Platzieren der Karton-Vorderkarte, das Einsetzen des durchsichtigen Blisters in die Karte, das Laden des Produkts durch einen Roboter mit einem 6-Achsen-Roboter der RV-FR-Serie von Mitsubishi Electric und dann das Platzieren der Karton-Rückseite. Aber auch in das System integriert ist ein Videojet Xtract Pro-Lasermarkierungssystem, das Tracking-Daten nach Chargennummer und Datum hinzufügt, sowie ein Keyence OCR-Vision-System mit CV-X322F SR-2000-Codeleser, das den Barcode auf der Rückseite der Karte zur Verifizierung prüft dass alle Materialien korrekt sind. Die Integration der Steuerungen erfolgt mit freundlicher Genehmigung von Omron. Laut van Gilse ist der 6-Achsen-Gelenkroboterarm eine langlebige Hochgeschwindigkeitskomponente, die eine Vielzahl von Kundenanforderungen erfüllen kann, was ihn ideal für Verpackungsanwendungen macht. Er fügte hinzu, dass das auf der PACK EXPO ausgestellte System für einen Hersteller medizinischer Geräte bestimmt sei.

Ein beliebtes Thema auf der PACK EXPO International schienen Unternehmen zu sein, die Systeme zur Lösung von Problemen in ihren eigenen Produktionsumgebungen entwickelten und sich dann entschieden, diese außerhalb ihrer Unternehmen zu vermarkten, nachdem Kunden sahen, was sie getan hatten und es für sich selbst wollten. Eine dieser Lösungen ist ein automatisches Lager- und Bereitstellungssystem (Automated Storage and Retrieval System, ASRS), das PBC Linear entwickelt hat (22), um seine eigenen Schwierigkeiten zu bewältigen, die benötigten Arbeitskräfte in seiner Lagerfertigungsanlage in Roscoe, Illinois, zu finden.

„Wir hatten Mühe, Arbeitskräfte zu finden, deshalb haben wir Cobots [kollaborative Roboter] ins Haus gebracht“, sagt Tim Stellmacher, Vizepräsident für Vertrieb und Entwicklung bei PBC Linear. „Aber es war noch viel Handarbeit nötig, um die Tabletts zum Cobot zu bringen.“

PBC Linear stellte fest, dass ein einzelnes Tablett mit Teilen das Potenzial eines Cobots nicht ausschöpfte. Wenn Bediener abgezogen werden, um sich anderen Aufgaben zu widmen oder die Schicht zu wechseln, kann es bei einem Cobot zu erheblichen Ausfallzeiten kommen. PBC Linear hat ein System zur Versorgung mehrerer Cobots entwickelt. Durch die Unterstützung von Robotern beim gleichmäßigen Be- und Entladen von Materialteilebehältern innerhalb des für Roboter zugänglichen Arbeitsbereichs geht das ASRS das Problem an, genügend Arbeitskräfte für die Maschinenpflege zu finden. Das ASRS macht den manuellen Austausch von Teileschalen überflüssig und ermöglicht so eine verbesserte Roboterautomatisierung und eine „Lights-out“-Fertigung.

Der Cobot Feeder von Applied Cobotics – ein Zweig von PBC Linear, der Automatisierungslösungen anbietet – verfügt über ein vertikales Regal mit Spindelantrieb und einen horizontalen Tray-Belader/Entlader mit präziser, wiederholbarer Bewegung. PBC Linear kann Tabletts bereitstellen, die für bestimmte Teile thermogeformt werden und so CNC-Maschinen, Drehmaschinen, Fräsmaschinen, Schleifmaschinen und andere Maschinen mit den erforderlichen Teilen versorgen. Die wiederholbare Aktion des Cobot Feeder in Verbindung mit den Teilefächern führt zu einer konstanten Roboterleistung.

Mit dem Cobot Feeder können Roboter jetzt längere unbeaufsichtigte Projekte durchführen, einen größeren Teilemix einbinden und letztendlich eine Produktion ohne Unterbrechung erreichen.Foto 23 – Econocorp

Jedes Cobot-Feeder-Basispaket wird mit einem Stauholz-Rack-Turm geliefert, der so konstruiert ist, dass er sicher mit dem ASRS verriegelt wird. Es kann bis zu 17 Tabletts aufnehmen, sodass ein Arbeiter nicht regelmäßig Material aus dem Cobot-Arbeitsbereich entfernen und neu laden muss. Es verfügt außerdem über offene Regale, die verschiedene Teilegrößen mit einer Höhe von bis zu 18 Zoll aufnehmen können, und bietet Mobilität von Station zu Station.

Eine standardmäßige feste Roboterhalterung bietet eine Einstellbarkeit von 45 Grad und ein individuelles Schraubenmuster, das mit jedem Cobot/Roboter kompatibel ist. Die Roboterhalterung kann zu einem flexibleren Drehständer aufgerüstet werden, der im Vergleich zum Standardmodell viermal mehr Einstellbarkeit bietet. Dadurch kann ein Roboter schnell und präzise in verschiedene Winkel bewegt werden.

Laut Stellmacher arbeitet PBC Linear mit Universal Robots (UR) zusammen und arbeitet an der Erlangung der UR+-Zertifizierung. Das UR+-Ökosystem bietet Zugriff auf Kits, Komponenten, Greifer, Software und Sicherheitszubehör, die sich nahtlos in die Cobots von UR integrieren lassen.

Am Econocorp-Stand sahen wir eine echte Markenanwendung. Dabei handelte es sich um die automatische horizontale Kartonaufricht- und Kartonieranlage E-2000 des Unternehmens, bei der Folienbeutel mit einem Leichtbauroboter der Fanuc LR Mate-Serie (23) kartoniert wurden.

„Dies war eine Anwendung, die wir für den Waschmaschinenreiniger Tide der Marke P&G durchgeführt haben“, sagte Sam Goldberg auf der Messe. „Die Pakete können nach dem Zufallsprinzip auf dem Zufuhrband platziert werden, wo wir mit einer Kamera (Vision) ein Bild machen und dem Roboter sagen, wie und wo er das Produkt aufnehmen soll.“

Die Folienbeutel werden hin- und herbewegt in den Ladebehälter des Kartonierers geladen, jeweils drei auf einmal für einen Dreierpack-Karton. Das Produkt wird dann automatisch in den aufgerichteten Karton geschoben, der schließlich mit Klebstoff versiegelt wird, um zur Kartonverpackung oder anderen nachgelagerten Vorgängen zu gelangen.

Sehen Sie sich ein entsprechendes Video an.