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Jul 01, 2023

Nueva robótica innovadora en PACK EXPO International

Los editores de PMG se desplegaron por PACK EXPO International en octubre en busca de innovación en envases. Esto es lo que encontraron en robótica. NOTA: La robótica no fue la única área de interés en PACK EXPO.

Los editores de PMG se desplegaron por PACK EXPO International en octubre en busca de innovación en envases. Esto es lo que encontraron en robótica.

NOTA: La robótica no fue la única área de interés en PACK EXPO. Haga clic en los enlaces que siguen para leer más sobre las innovaciones en: Maquinaria | Procesamiento y envasado de alimentos | Embalaje Sostenible | Farmacéutica | Control S

En las últimas dos décadas han aparecido numerosas tecnologías robóticas nuevas. Pero el nuevo sistema robótico ATRO (1) de Beckhoff presentado en la PACK EXPO International puede ser una de las primeras tecnologías robóticas modulares DIY (do-it-yourself) para el mercado industrial. El sistema ATRO (Tecnología de automatización para robótica) es un sistema de robot industrial modular que permite a los usuarios finales, integradores y fabricantes de máquinas crear una configuración de robot óptima para su aplicación con capacidades de carga útil que van desde 3 kg a 10 kg y alcances desde 0,6 metros hasta 1,3 metros.

El sistema consta de módulos de motor estandarizados con funcionalidad de accionamiento integrada, módulos de conexión de distintos diseños y longitudes y la plataforma de control TwinCAT. Con estos componentes, los usuarios pueden crear sistemas robóticos que van desde mesas indexadoras giratorias de 1 eje y robots delta de 3 ejes hasta robots articulados de 6 y 7 ejes.

Beckhoff señala que todos los módulos ATRO cuentan con una alimentación de medios interna para datos, energía y fluidos (vacío, aire y agua). Esto permite a ATRO utilizar una variedad de herramientas, como pinzas mecánicas, neumáticas o eléctricas. Debido a que estas alimentaciones de medios son internas, permite una rotación infinita de los ejes ATRO y las herramientas de efector final, ya que no hay cables externos que obstaculicen el rango de movimiento del robot.

El ensamblaje de un robot ATRO se logra mediante un método similar a un anillo colector para conectar cada módulo y una herramienta ajustable para asegurar la unión en su lugar. "A través de este sencillo proceso de montaje, toda la energía, las comunicaciones y los fluidos se enrutan internamente, utilizando un método innovador que permite una rotación continua", dice Matt Prellwitz, gerente de productos de tecnología de accionamiento en Beckhoff Automation. “El robot nunca necesita detenerse para desenrollar un cable de aire comprimido, por ejemplo. Como tal, los usuarios ahorran tiempo no sólo durante la puesta en marcha, sino también durante la producción”. Foto 2—Yaskawa

Dado que el sistema ATRO se basa en una arquitectura de control abierta, se puede conectar a "todas las interfaces imaginables en la comunicación célula/planta, como Profinet, EtherNet/IP, OPC UA o la nube", afirma Prellwitz. Además, el sistema ATRO permite integrar todas las funciones como robótica, visión, seguridad y aprendizaje automático en una única plataforma de control.

Beckhoff dice que toda la electrónica necesaria para controlar los ejes está integrada en los módulos del motor ATRO, incluido un servoinversor basado en EtherCAT, un freno y una caja de cambios compacta. Con estas funciones integradas, el controlador del robot solo requiere una unidad de control básica.

Más allá de su configuración de diseño personalizable, otros dos aspectos interesantes de ATRO son su montaje y los refuerzos visuales que proporciona al ensamblador y usuario de que cada módulo está correctamente conectado y listo para funcionar. A medida que se conecta cada módulo, se ilumina una luz que recubre la conexión de la junta. Cuando la luz es amarilla, se ha verificado que las comunicaciones EtherCAT entre módulos son efectivas; una luz verde indica que el módulo está listo para funcionar; y una luz azul indica que la unidad está lista para el modo de enseñanza manual.

Con respecto a las aplicaciones específicas para las cuales ATRO es más adecuado, Prellwitz dice: “ATRO se puede agregar a cualquier aplicación y el diseño flexible ayuda a los usuarios a adaptar fácilmente el sistema a diseños de máquinas nuevas y existentes. Las aplicaciones comunes incluyen ensamblaje, manipulación de materiales, automatización de laboratorio y embalaje”.

En el stand de Yaskawa Motoman, la empresa demostró su nueva solución de automatización robótica (2) para la inducción y singularización de paquetes rápida y precisa en entornos dinámicos de cumplimiento de pedidos. Fácilmente integradas con una gama de aplicaciones tradicionales de clasificación y embalaje, las soluciones robóticas personalizadas de la empresa pueden facilitar la recogida y colocación fluida de artículos en transportadores para una manipulación rápida de materiales de cajas, bolsas de polietileno y sobres acolchados de distintos tamaños.

En el stand se encontraba una celda de trabajo robótica de inducción de paquetes equipada con un robot GP12 de seis ejes de alta velocidad. Destacando la capacidad de gran volumen, el GP12 ofrece un alcance horizontal de 1.440 mm, un alcance vertical de 2.511 mm y una capacidad de carga útil de 12 kg. La captura inteligente de escenas en 3D, utilizando una cámara Zivid Two 3D, combinada con el procesamiento de imágenes Fizyr AI, que propone múltiples posturas de agarre, permite velocidades de selección de un solo robot de 1000 a 1700/h.

La integración de una solución inteligente de captura de escenas 3D se simplifica con el paquete de opciones de percepción de Yaskawa. Este paquete de configuración de software permite a los integradores, distribuidores y clientes utilizar una amplia variedad de productos de percepción de terceros necesarios para el soporte de aplicaciones complejas. Junto con las funciones para trabajo relativo, PMT (modificación de posición para deformación de la herramienta), trabajo macro y desplazamiento 3D, el paquete de opciones Perception presenta el tiempo de ejecución MotoPlus, que proporciona acceso y comunicación en tiempo real con el controlador del robot y permite la interacción con cualquier dispositivo informático. .

Foto 3: ABB El robot GP12 presentado en el stand estaba siendo controlado por el controlador YRC1000, que está construido según un estándar global y no requiere un transformador para voltajes de entrada que oscilan entre 380 VCA y 480 VCA. Con un gabinete muy compacto (598 mm de ancho x 490 mm de alto x 427 mm de profundidad), el YRC1000 utiliza una consola de programación liviana con programación intuitiva.

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Otro ejemplo más de una mayor capacidad de automatización de embalajes en el centro de cumplimiento y el espacio del comercio electrónico provino de ABB, que presentó su nuevo Selector Robótico de Artículos (3) en la feria. Item Picker ayuda a los clientes a automatizar las operaciones de preparación de pedidos e inducción de clasificación, y cumple la visión de ABB de un almacén totalmente automatizado al combinar el almacenamiento automatizado con la preparación de pedidos automatizada, afirma la compañía.

"Esta es una nueva aplicación fantástica que estamos presentando aquí en PACK EXPO", afirma Ali Raja, director global de marketing y ventas de ABB. “Está impulsado por el propio software de inteligencia artificial de ABB, algunas de las últimas técnicas en visión artificial y, por supuesto, nuestro famoso robot de planificación. Todo eso en combinación nos permite ser el selector de artículos más rápido del mercado. Estamos logrando un rendimiento máximo de 1500 selecciones por hora”.

Los clientes objetivo incluyen integradores de sistemas que prestan servicios de comercio electrónico, logística, atención médica y CPG. También apunta a clientes finales en 3PL, comercio electrónico y centros logísticos, todo para atender aplicaciones comunes como preparación de pedidos, reabastecimiento, preparación de recibos y clasificación de moda.

Raja dice que el selector robótico de artículos proporciona una alta calidad de recolección de más del 99%, lo que significa que no se realizan selecciones dobles ni se caen artículos. Dice que también ofrece facilidad de uso y es fácil de integrar. Además, cuenta con configuración y parametrización de control de aplicaciones fáciles de operar para integradores y controles sofisticados pero intuitivos para usuarios finales. También afirma ser el mejor de su clase. Foto 4: relación precio/rendimiento de Bastian.

Según un comunicado de la empresa, la solución de inteligencia artificial desarrollada internamente por ABB proporciona una precisión sin precedentes a la hora de seleccionar elementos en escenarios no estructurados. También permite aplicaciones de alto rendimiento, nuevamente hasta 1500/hora, gracias al tiempo de computación reducido. El software avanzado aprovecha la inteligencia artificial, lo que permite que el robot aprenda y se adapte a una amplia variedad de elementos, incluidos cuboides, cilindros, bolsas, ampollas y formas aleatorias, como los que se encuentran en las industrias de electrónica, farmacéutica, atención médica, cosmética y otras industrias de productos de consumo.

Antes de la integración, el alcance del suministro del sistema robótico de recolección de artículos consiste en un módulo funcional totalmente integrado que incluye robot, pinza, caja de visión, software de visión basado en IA y software de control de aplicaciones.

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Como resultado de una década de I+D, Bastian Solutions SmartPick fusiona un sistema de ejecución de almacén con un robot de seis ejes, visión artificial e inteligencia artificial (IA) avanzada para crear un sistema autónomo de recogida de productos (4).

Foto 5: EnSight Este avance en el cumplimiento de pedidos robótico ofrece a los clientes pedidos más rápidos y precisos, al mismo tiempo que responde a la necesidad de una solución más confiable que pueda crecer junto con las operaciones, convirtiendo un sistema de bienes a personas (GTP) en un sistema eficiente de bienes a robots. (GTR) sistema.

Bastian Solutions presentó su primer robot de recogida de contenedores impulsado por visión en 2010. Se basaba en una plataforma de visión previamente entrenada, que transportaba productos de un contenedor estacionario a otro. La empresa ha mejorado considerablemente esas capacidades desde entonces y ahora puede seleccionar una variedad compleja de productos desde el back-end de un sistema GTP con una precisión del 99%.

"La clave del SmartPick es la autonomía: la capacidad de enrutar pedidos a través de nuestro sistema de ejecución de almacén hasta el robot de forma autónoma con productos seleccionables para que el robot los maneje", dice Steven Hogg, gerente de ingeniería de aplicaciones de Bastian Solutions. "También tenemos un sistema de visión basado en IA que tiene un aprendizaje automático profundo que nos permite aprender sobre la marcha; no tenemos que preprogramar ninguna de las imágenes y el sistema de visión mejora continuamente a medida que selecciona". En el corazón del sistema hay un sistema robótico de selección de piezas con herramientas de extremo de brazo diseñadas a medida que pueden adaptarse a una amplia variedad de formas, tamaños y superficies de productos, añade.

El sistema se integra perfectamente con el robot móvil autónomo (AMR) ML2 de Bastian. "Está diseñado para ser enrutado de forma autónoma a lo largo del almacén o de la planta de fabricación para entregar productos a varias líneas de fabricación o también para el cumplimiento de pedidos", dice Hogg. “Puede tener un soporte estático encima del AMR o un transportador para encaminar los contenedores entre las distintas líneas de producción”. Foto 6—OSARO

La IA y los sistemas físicos se integran con Exacta, el software de intralogística patentado de la empresa, para permitir que las células funcionen con mayor autonomía. "Esto es lo que impulsa los pedidos que llegan al puerto de autoservicio", dice Hogg. “Esto de aquí muestra el contenedor que se entrega a la estación de trabajo. El robot está trabajando en segundo plano para iniciar y detener la celda. Vamos al contenedor individual, recogemos las piezas y las colocamos en el AMR ML2”.

SmartPick es un sistema de cumplimiento de GTR llave en mano que aumenta el rendimiento de recolección, se ajusta a la disponibilidad de mano de obra, reduce los errores de recolección, permite operaciones automatizadas las 24 horas, los 7 días de la semana y mejora la satisfacción del cliente.

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En una tendencia hacia que los procesadores de alimentos designen menos espacio para sus operaciones de paletizado, EnSight Solutions ha desarrollado un paletizador robótico sin valla (5) que realiza el trabajo en un espacio de solo 12 x 5 pies. El sistema combina sensores de seguridad Sick con un sistema colaborativo Stäubli robot (cobot) para eliminar la necesidad de vallas.

“Con nuestros escáneres de área, a medida que el robot se mueve, tienes un área de advertencia donde la luz se vuelve amarilla. Moverá el robot muy lentamente”, explica Heath Clifton, director de automatización y controles de EnSight Solutions. “A medida que te acerques, verás un área roja, que es una parada de seguridad para el robot. A medida que salgas del área, comenzará a acelerarse lentamente. Y luego, una vez que llegue la Foto 7—Cama al área verde, volverá a su máxima velocidad”.

A diferencia de los robots estándar, las cargas útiles que pueden manejar los cobots tienden a ser más pequeñas. El cobot Staübli, sin embargo, permite cargas útiles más grandes. "Lo que diferencia a nuestro paletizador cobot de otros es que puede levantar hasta 75 libras", dice Clifton. “Si hacemos una sola recolección, podemos recoger hasta 18 cajas por minuto. Pero con un límite de peso de 75 libras, podemos recoger varias cajas a la vez para alcanzar un ritmo más alto”.

Stäubli también dispone de opciones de cobot con estándares de higiene adecuados para áreas de procesamiento de alimentos. "Una de las excelentes opciones de nuestro paletizador es que tiene un diseño completamente de acero inoxidable", dice Clifton. “Estamos utilizando un robot Stäubli, por lo que también es un robot de lavado completo. Es una gran aplicación para la industria alimentaria. Puede colocarlo en una sala de lavado completo si está paletizando allí, o en una aplicación de embalaje secundario que se limpia con un paño”.

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Hable sobre la automatización que ahorra mano de obra en el espacio del comercio electrónico, considere lo que se exhibió en PACK EXPO International en el stand de Sealed Air. Proviene de OSARO, concretamente el sistema de visión OSARO para el pick-and-place robótico. En esta aplicación (6), un brazo robótico de carga útil pequeña Fanuc M10/12 y un sistema de visión Cognex para escaneo de códigos de barras se unen para reemplazar una actividad tradicionalmente manual del centro de cumplimiento, es decir, la recolección y colocación de productos variables en bolsas de plástico o sobres de papel.

En este sistema, “reconocemos los artículos [variables], determinamos el agarre correcto para el artículo, seleccionamos el artículo y lo colocamos directamente en el sistema de embolsado automático Sealed Air 850”, Tracy Perdue, vicepresidenta de ventas de OSARO le dijo a PW en el stand. “El valor de este sistema es obviamente tiempo y dinero. Con la escasez de mano de obra actual, la gente busca robótica y una forma alternativa de hacer las cosas. Esto puede funcionar en tres turnos y exhibe un alto rendimiento: puede seleccionar al ritmo de un humano o más”. El cambio automatizado de EoaT también es una característica de este sistema.

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En el stand de Cama se demostró un sistema único para el encartonado y empaquetado de cajas robótico en un sistema monobloque (7). Primero, un módulo de formación de cajas de cartón, seguido de un sistema de visión que detecta la posición del artículo que los robots recogerán. En la demostración en el stand PACK EXPO de Cama, el artículo que se envasaba era una base de pastel en una bandeja de aluminio envuelta en una película flexible. Una vez cargada la caja, avanza hacia un sistema de cierre que cuenta con un robot de 2 ejes. Luego, las cajas se reúnen en un dispositivo colector donde se agrupan y apilan antes de insertarlas en la caja corrugada. Las cajas apiladas se introducen en una caja de cartón corrugado que se ha sacado de un cargador y se ha montado. Luego las solapas de la caja se cierran y sellan con adhesivo termofusible. La detección de solapa abierta garantiza que cualquier caso con una solapa abierta será rechazado.

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Foto 9—PMIM Haciendo su debut en PACK EXPO International estuvo la compacta y altamente versátil empacadora de cajas Matrix TL (8) de MGS, una empresa de Coesia. Según AJ Lee, gerente de cartera de productos de MGS, la empacadora de cajas de carga superior de MGS cuenta con un brazo de carga robótico estilo pórtico de Festo. "Es una tecnología probada de estilo pórtico y, dado que puede manejar una carga útil de 40 libras a máxima velocidad, nos brinda un buen rango operativo", dice Lee. “Al diseñar esta máquina, nos concentramos en aprovechar la funcionalidad comprobada que hemos tenido en nuestras empacadoras de cajas a lo largo de los años, incluida la capacidad de mantener un control positivo de la caja y al mismo tiempo ofrecer sólidas funciones de transporte y manipulación del producto. También tiene un diseño estilo balcón, por lo que es una máquina muy abierta, de fácil acceso para servicio y mantenimiento”.

El Matrix TL, que hizo su debut oficial en PACK EXPO, destaca especialmente por su tamaño reducido: 160,6 pulgadas de largo por 90,3 pulgadas de ancho. En cuanto al rendimiento, está diseñado para alcanzar 15 casos/min en general, pero para ciertas aplicaciones puede llegar hasta 20 casos/min.

Otro gran énfasis fue la versatilidad y, de hecho, Matrix TL puede manejar tamaños de cajas desde 4 x 5 x 6 pulgadas hasta 16 x 16 x 12 pulgadas. Integrado en la máquina que se exhibió en la feria había un cono 3M, pero El sellado adhesivo de cajas también es una opción, dice Lee.

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De PMI Kyoto llega una nueva encajadora de cajas KTB -100 (9) que es un sistema todo en uno, compacto y totalmente integrado: montaje de cajas, carga robótica de cajas y sellado de cajas mediante cinta o pegamento. El sistema, que funciona a aproximadamente 15 cajas por minuto, utiliza tecnología de visión artificial para detectar la posición del producto y se puede utilizar una variedad de efectores finales dependiendo de la naturaleza del producto que se va a recoger y empaquetar. Foto 10: máquina Douglas

Esta empacadora de cajas de carga superior tiene solo 15 pies de largo. Una característica clave es su versatilidad, ya que puede manejar latas, cartones o bolsas verticales llenas de producto granulado o líquido.

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Una novedad en el stand de Douglas Machine fue la formadora de cajas INSITE E30T (10), que se basa en un robot SCARA y controles Rockwell para recoger las cajas en bruto de un cargador y montarlas. Según Todd Davis, director de INSITE Packaging Automation de Douglas, esta nueva máquina destaca por la enorme reducción del número de piezas que requiere en comparación con unidades comparables disponibles en la actualidad. Con un 50-60 % menos de piezas, se simplifica la operación, el mantenimiento y la accesibilidad de la máquina en esta montadora de estilo walk-in, dice Davis. "Y como construimos y controlamos nuestro propio robot, podemos crear una receta y cambiarla a un nuevo tamaño de caja en cinco minutos", añade Davis.

La máquina tiene un total de 11 puntos de ajuste. Las características inteligentes incluyen el escuadrado electrónico de la caja, donde los fotocélulas encima de cada cinturón lateral miden cada lado de la caja para garantizar que el panel frontal esté perpendicular al panel lateral. La E30T funciona a velocidades de hasta 30 cajas/min y prácticamente no requiere mantenimiento ya que los cojinetes de la máquina están "lubricados de por vida". Los únicos puntos de mantenimiento son las ventosas, los cinturones laterales y el cabezal de cinta.

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Foto 11: Arol El Tirellli Robosorter (11) de Arol Group utiliza un robot Stäubli para recoger y colocar mecánicamente bombas o activar pulverizadores desde un transportador de alimentación. Un sistema de visión de Cognex detecta dónde se encuentran los artículos en la cinta transportadora de alimentación y envía esos datos al robot. Una vez que se recoge la pieza, se introduce en un conducto que conduce a una bomba de colocación convencional.

Arol está posicionando el Robosorter como una alternativa al clasificador de bolsillo convencional ampliamente utilizado en la actualidad. Estos clasificadores tienen un disco giratorio en cuyas cavidades cae una bomba o un pulverizador con su tubo de inmersión apuntando hacia abajo. A medida que el disco continúa girando, la bomba o el rociador de gatillo cae por un conducto que conduce a las botellas llenas que se encuentran debajo. "Hay muchos mecanismos y componentes en un sistema de este tipo", dice Dan Waldron, gerente de ventas de Arol Norteamérica. “Si un cliente necesita procesar 500 contenedores por minuto, el clasificador de bolsillo es el camino a seguir. Pero varias empresas también están buscando una opción en la que velocidades de 40 botellas por minuto sean aceptables, siempre que sea posible un cambio rápido y se requiera un mínimo de piezas de cambio. Ahí es donde encaja el Robosorter. Y las velocidades pueden llegar a 80 por minuto si combinamos dos robots”.

El Robosorter, afirma Arol, reduce la contaminación acústica y el consumo de energía, ya que no utiliza aire comprimido. Además, el sistema puede aumentar la flexibilidad y reducir el tiempo de cambio de formato de 25 minutos a 3. Y como se necesitan tan pocas piezas para un cambio de formato, se dice que el coste de las piezas es sustancialmente menor de lo que es común en la industria. .Foto 12—Siemens

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Las aplicaciones de inteligencia artificial han crecido rápidamente en una variedad de tecnologías industriales, que van desde análisis de datos e inspecciones de calidad hasta robots móviles autónomos. Ahora la tecnología se está aplicando a aplicaciones de agarre robótico para permitir la recogida y colocación precisa de objetos aleatorios en entornos no estructurados y cambiantes.

Siemens dice que está trabajando para "democratizar la robótica basada en inteligencia artificial (IA) encapsulando sistemas para problemas complejos en software fácil de usar". Con este fin, la compañía está desarrollando una tecnología de software aún sin nombre diseñada para que la utilicen integradores de sistemas y fabricantes de equipos originales (OEM) para crear sistemas de selección de piezas avanzados y rentables impulsados ​​por IA que puedan "recoger y colocar objetos de manera confiable". que son desconocidos para el sistema en tiempo de ejecución”.

Los sistemas automatizados tradicionales de recogida y colocación siguen rutinas fijas y preprogramadas en un entorno estructurado. La aplicación de IA permite que la robótica realice tareas genéricas en entornos no estructurados y que cambian dinámicamente.

Al explicar en qué se diferencia la tecnología que está desarrollando Siemens del uso de la visión 3D para permitir que los robots recojan y coloquen objetos aleatorios, el Dr. Eugen Solowjow, jefe del Grupo de Investigación de Robótica e IA de Siemens, dice: "recoger y colocar objetos desconocidos todavía es una tarea difícil". relativamente nuevo. Lleva, como máximo, dos años en el mercado y, hasta ahora, no se ha distribuido de forma muy habitual. Estos sistemas existentes dependen de la IA, más precisamente la tecnología de red neuronal profunda, para seleccionar aleatoriamente objetos orientados que el sistema conoce durante la configuración y/o ingeniería.

Por tanto, el diferenciador clave de la tecnología de Siemens en desarrollo es su capacidad para detectar objetos desconocidos.

Según Siemens, este nuevo software permitirá a los usuarios pasar del uso de sistemas robóticos con puntos de recogida estáticos a robots de recogida de piezas impulsados ​​por IA en menos de una hora. La configuración del sistema se logra en cuatro pasos: configurar el brazo del robot y las herramientas relacionadas del extremo del brazo para que se muevan de manera segura a puntos estáticos de recogida y colocación; montar la cámara 3D; instalar el software Siemens para la selección de piezas en el hardware de ejecución de destino elegido; siga la configuración guiada a través de la interfaz de usuario para la calibración.

Una vez implementados estos pasos, los puntos de recogida calculados se proporcionan continuamente al programa de movimiento del robot, lo que le permite agarrar cualquier objeto.

Foto 13: Aagard "La configuración lleva solo 30 minutos a través de un proceso de calibración sencillo y directo", dijo Solowjow. "La interfaz de usuario es muy sencilla y clara".

Las aplicaciones objetivo de esta tecnología incluyen operaciones de cumplimiento de pedidos con una gran cantidad de SKU que requieren entre 500 y 1200 selecciones por hora, como recolección de contenedores de productos a persona, inducción y clasificación de transportadores en el comercio electrónico, automatización de almacenes de comestibles electrónicos y alimentos. y envases de bebidas.

Las entradas al software de visión impulsado por IA y previamente entrenado de Siemens en el PLC provienen de la nube de puntos de la cámara 3D, y la salida es la postura de agarre de cualquier objeto en tiempo de ejecución. Se utiliza una HMI de Siemens para interactuar con el PLC y el software; y Siemens TIA Portal se puede utilizar para programar todo el sistema: PLC y HMI de Siemens, así como los robots, el sistema de visión y la pinza.

El sistema de recolección de piezas impulsado por IA de Siemens también evita colisiones en todas las acciones en el espacio de trabajo del robot, permite que los robots superen desafíos como el manejo de cajas apretadas usando cámaras 3D de bajo costo y reduce los errores a través de funciones como la detección automática de contenedores. .

"Preentrenamos la habilidad de la IA para captar mediante simulación", dice Solowjow. "Al igual que un ser humano, la IA aprende a agarrar en general, a diferencia de objetos específicos, de modo que es posible agarrar objetos desconocidos o nunca antes vistos".

El software de selección de IA de Siemens es independiente del robot y de las herramientas de extremo del brazo. En su exposición en PACK EXPO International (12), Siemens utilizó un robot KUKA Agilus KR3 y una pinza por vacío Robotiq EPick para demostrar la tecnología. Foto 14: Automatización de precisión

En el stand de Aagard se exhibieron sofisticadas capacidades de paquetes variados (13). Ahí es donde un robot Comau impulsado por controles Rockwell (que se dice que es la primera combinación de este tipo en el espacio de embalaje) recogía tres artículos diferentes de los motores de un sistema de servomotor lineal Rockwell iTrack y los colocaba en un transportador en el orden especificado por un operador en la HMI. Esa HMI, dice el gerente de ingeniería de aplicaciones Jonas Capistrant, era la HMI Rockwell ASEM 6300. Una nueva flecha de automatización en el carcaj de Aagard, le permite a Aagard ofrecer más funciones, incluidos mejores análisis y la capacidad de reproducir videos de capacitación, al tiempo que ofrece una experiencia HMI mejorada en todos los aspectos.

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Precision Automation eligió PACK EXPO International para destacar su experiencia en automatización, presentando una solución (14) para la aplicación robótica de una etiqueta de varias páginas en un paquete. El sistema combinó una impresora industrial Zebra ZT620, un robot colaborativo y la etiqueta MultiPlex Enclosed Packing List de Chicago Tag & Label.

La etiqueta autoadhesiva MultiPlex puede incluir hasta 15 hojas, lo que permite a los usuarios agregar mensajes promocionales y de regalo, listas de empaque, etiquetas de devolución y otra información en una sola etiqueta integrada. Con el sistema Precision Automation, la etiqueta MultiPlex se imprime y se dispensa en una bandeja de metal, de la cual el brazo cobot la recoge y la aplica a una caja de envío. Según Steve Huvane, soporte de calidad, marketing y ventas de Precision Automation, el brazo cobot puede colocar la etiqueta en cualquier parte del paquete.

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Vea un vídeo relacionado sobre la solución de etiquetado MultiPlex de Chicago Tag & Label.

En el stand de Capmatic se exhibió la Galaxy Platform (15), una impresionante demostración de múltiples capacidades de embalaje comúnmente requeridas en la industria de las ciencias biológicas. Cada una de estas capacidades se estaba ejecutando en una de las cinco estaciones a lo largo de la pista de forma más o menos ovalada de un módulo de servomotor lineal ACOPOStrak de B&R Industrial Automation. A lo largo de su recorrido había empresas de mudanzas independientes que llevaban varios contenedores a las estaciones a las que debían llegar.

Foto 15: Capmatic Cada empresa de mudanzas tenía un código de barras y, al comienzo del ciclo de demostración, este código de barras se escaneó con fines de seguimiento y localización. En la primera estación de demostración, un robot Stäubli tomó un vial de uno de los transportadores ACOPOStrak y lo colocó en una celda de carga de alta precisión de Wipotec para verificar el peso. En la siguiente estación, un contador Capmatic contó 30 pequeñas cuentas en un embudo que las descargó en un vial transportado en un transportador. En la siguiente estación, un segundo robot Stäubli tomó una placa de múltiples cavidades de un motor Acopos y la colocó debajo de una bomba peristáltica Capmatic que simuló que la bomba llenaba cada cavidad. Luego, la placa de cavidades múltiples se llevó a un punto más adelante en el ACOPOStrak y se colocó en un transportador ACOPOStrak en espera.

En la estación final de la demostración, un transportador ACOPOStrak que sostenía un vial tapado se detuvo debajo de una unidad de etiquetado sensible a la presión para simular la aplicación de una etiqueta en la parte superior de cada tapa.

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Universal Robots eligió PACK EXPO como lugar para presentar el UR20 (16), el cobot más grande de la oferta de la empresa hasta el momento. Especialmente adecuado para paletizado, el UR20 que se demostró en el stand fue elaborado por el integrador de cobots Robotiq y presentaba la pinza por vacío de Robotiq.Foto 16: Universal Robots

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Según Joe Campbell, gerente senior de marketing estratégico y desarrollo de aplicaciones de Universal Robots, el UR20 presenta una tecnología conjunta rediseñada que hace que su mantenimiento sea más fácil que nunca. Maneja una carga útil de hasta 44 lb y tiene un alcance de 1.750 mm (5,75 pies).

Entre los integradores de paletizado robótico deseosos de aprovechar las capacidades del UR20 se encuentra Columbia/Okura LLC. El UR20 será parte del nuevo Columbia/Okura miniPAL+, que se lanzará como un sistema integrado en 2023. El diseño compacto de miniPAL presenta una columna de elevación integrada para cargas altas, ubicaciones de apilamiento dobles para una acumulación continua de carga y bolsillos para horquillas incorporados. que facilitan su reubicación dentro de una planta, y escáneres de área y tapetes de presión para mayor seguridad.

Los cobots de Universal Robots son compatibles con el software Pally de Rocketfarm. Un software de paletizado que no solo optimiza la configuración de las cajas y la velocidad operativa, sino que también ofrece una herramienta de simulación de gemelos digitales, está certificado para funcionar sin problemas con los robots UR a través de la plataforma UR+. La herramienta de simulación de gemelos digitales de Pally se destacó en el miniPAL 2.0 que se presentó en el stand de PACK EXPO de Columbia/Okura. El presidente de Columbia/Okura, Brian Hutton, explica lo que se estaba demostrando.

Foto 17: Formic “Lo que estábamos demostrando físicamente con el miniPAL funcionando en nuestro stand, también lo estábamos ejecutando virtualmente en una pantalla grande”, dice Hutton. “El software tiene la capacidad de incorporar rápidamente nuevas dimensiones de cajas, nuevas configuraciones de patrones, nuevas formas de patrones y nuevos requisitos de productividad. Así que podemos ingresar estos nuevos parámetros y observar, virtualmente, si alguno de ellos va a ser perjudicial para el funcionamiento del paletizador real. Es una forma de determinar rápidamente si un nuevo patrón, velocidad o caso funcionará o no. Sin este software, hay muchas pruebas y errores, muchas cosas que construir y probar físicamente. En lugar de eso, el software le permite simplemente ingresar un conjunto de parámetros y hacer que el software ejecute los algoritmos para determinar '¿se puede realizar este alcance, elevación o velocidad o no?'”

Otra característica del software Pally de Rocketfarm es su facilidad de uso, afirma Michael Stuyvesant, director de ventas de Columbia Okura. "La interfaz de usuario de Pallyscope es un panel táctil", afirma Stuyvesant. "No hay necesidad de ningún idioma o capacitación especial, por así decirlo, por lo que es fácil cambiar patrones, velocidades o tamaños de cajas".

Cuando se le preguntó por un ejemplo reciente de cómo el software Pally resultó útil para un usuario final, Rocketfarm señaló a Nortura Sogndal, uno de los mayores productores de carne de Noruega. Nortura, uno de los primeros adaptadores de las soluciones de Universal Robots, instaló sus primeros cobots en 2015. Para 2020, la empresa vio la necesidad de actualizar la producción de final de línea y se puso en contacto con Rocketfarm para escuchar qué se podía hacer. A través de la simulación del gemelo digital de Pally, Rocketfarm pudo realizar una verificación inicial de que Nortura podría mejorar el rendimiento en un 30 %. Foto 18: ONExia

Vea un vídeo resumen de cómo se desarrolló el proyecto Nortura Sogndal.

En una medida destinada a eliminar las barreras de la automatización para los pequeños y medianos fabricantes, la nueva empresa de robots Formic, fundada en 2020, está construyendo un modelo de negocio de robótica como servicio que democratiza la automatización para hacerla más asequible y accesible. .

Comprar un robot puede ser una propuesta costosa que requiere mucho más que la inversión inicial en hardware. Después de comprar, digamos, un robot de 40.000 dólares, el costo adicional de la integración con otra maquinaria puede elevar la inversión total a más de 200.000 dólares. Esto supone un coste prohibitivo para muchos fabricantes.

Habiendo trabajado en la industria de la robótica durante años, la cofundadora de Formic, Misa Ilkhechi, también reconoció que los fabricantes tienen dificultades para encontrar mano de obra. Formic fue creado para resolver estos problemas. La empresa se hace cargo del diseño y la implementación de sistemas robóticos llave en mano y cobra a los clientes una tarifa por hora en lugar de una inversión inicial. Eso significa que los fabricantes sólo pagan por la producción operativa con garantías de rendimiento y servicio ilimitado las 24 horas, los 7 días de la semana.

"Somos una empresa de robótica y financiación combinada con servicios", afirma Ilkhechi. "Nuestro negocio tiene que tener los tres funcionando bien, porque al final del día el cliente no compra una máquina o componentes, sino productividad".

Cobrar una tarifa por hora por un robot es como contratar a una persona, pero con la garantía incorporada de que la máquina funcionará. Cada máquina que suministra Formic incluye un dispositivo de borde que envía los datos de la máquina al equipo de servicio de Formic, quienes resuelven los problemas de manera proactiva antes de que ocurra el tiempo de inactividad. Esto es importante para el cliente e importante para Formic. "Para que podamos ganar dinero, nuestra máquina tiene que funcionar", dice Ilkhechi.

La empresa se asocia con proveedores de robots y fabricantes de máquinas para construir sistemas llave en mano personalizados. El plan es tener una gran cartera de robots, siendo el primero el paletizador SL20 (17) lanzado en PACK EXPO.

Foto 19: Las características VmecaKey del paletizador SL20 incluyen:

• Sistema de paletizado robótico diseñado para procesos de embalaje de final de línea

• Tamaño reducido (10x12')

• Paletiza hasta 20 cajas/min.

• Levanta hasta 20 kg/ciclo

• Se ha demostrado que trabaja de forma segura junto a las personas

• Implementable en menos de ocho semanas

• Construido por Sourcelink Solutions LLC, basado en el robot colaborativo de la serie HC de Yaskawa

El SL20 ya está disponible con un período de prueba de seis meses disponible para clientes nuevos.

Además de para los pequeños y medianos fabricantes, los robots Formic son adecuados para cofabricantes y coenvasadores que trabajan con cientos de SKU y necesitan flexibilidad.

Cada vez más fabricantes están recurriendo a operaciones de paletizado con robots colaborativos (cobots), y ONExia es un integrador de sistemas que ha facilitado a sus clientes el uso de cobots como sustitutos directos de los trabajadores de final de línea. Con el software de arrastrar y soltar que viene con el sistema de paletizado colaborativo PalletizHD (18), cualquiera puede programar el cobot fácilmente para lograr las operaciones de paletizado deseadas.

Tim Pelesky, director de marketing de ONExia, estuvo en PACK EXPO para demostrar lo fácil que es configurar el sistema. Los usuarios tienen control total de todo el sistema a través de la pantalla táctil integrada en la base del elevador PalletizHD. Para crear un programa, un usuario puede tocar la pantalla para seleccionar una nueva configuración de paleta y luego agregar las dimensiones de la caja (peso, largo, ancho y alto) y las dimensiones de la paleta (largo y ancho). "También ofrecemos un espacio en el borde de la caja en caso de que le preocupe que sus cajas no sean completamente uniformes o que la configuración de su paleta lo requiera", dice Pelesky, destacando la capacidad también de crear un borde de referencia. "También ofrecemos la posibilidad de realizar una selección doble en caso de que desee seleccionar dos cajas a la vez utilizando la carga útil de 38 libras".

Una vez que se ingresan los parámetros de la caja y el palé, es hora de crear la configuración del palé. “Para comenzar a crear su primera capa, presione el signo más, presione Editar capa y sus cuadros estarán en la pantalla listos para funcionar. Todo lo que tienes que hacer es arrastrarlos y soltarlos en su lugar. No hay programación; Nada de eso”, dice Pelesky. "Una vez que haya completado toda la capa, podrá centrarla hacia la izquierda y hacia la derecha y hacia arriba y hacia abajo para asegurarse de que el robot coloque una configuración de paleta buena y ajustada".

Una vez creada la primera capa, es fácil copiarla y pegarla como la siguiente capa o personalizar cada capa de manera diferente. Foto 20—Nalle Automation

"El último paso en la construcción de esta plataforma es que tenemos que enseñar ciertos puntos porque no utilizamos ninguna visión integrada", dice Pelesky. Sólo es necesario enseñar dos puntos: la posición de anidación, de dónde viene la caja desde el transportador de alimentación; y la primera posición en uno de los palés.

"Luego te acercas, presionas el botón donde se enseña la posición y luego puedes reflejarla en el otro lado", dice Pelesky. "El último paso sería presionar Guardar, regresar a Inicio y todas las configuraciones de paletas estarán allí, listas para funcionar, sobre la marcha, y se podrán ajustar a medida que la producción cambie dentro de la línea".

Los usuarios pueden guardar y recuperar fácilmente diferentes configuraciones de paletas según las demandas de producción.

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Vmeca, un expositor de PACK EXPO International con sede en Corea del Sur que se especializa en bombas de vacío accionadas por aire comprimido, ventosas y otros accesorios, presentó su cabezal Magic Gripper (19) en la feria. Adecuado para ser acoplado a un robot industrial o a un cobot, tiene un vacío descentralizado que le permite utilizar tantas o tan pocas pinzas como necesite la aplicación. Adecuado para cajas de cartón, cajas o paquetes flexibles, también cuenta con una tecnología de silenciamiento que amortigua parte del ruido generado tradicionalmente en las aplicaciones de aire comprimido.

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El Mantis Robotic Trim Press Handler de Nalle Automation Systems (NAS), una subsidiaria de BMG, un proveedor de soluciones de automatización, herramientas y termoformado, es un sistema robótico automatizado (20) que maneja de manera confiable el flujo de piezas expulsadas del recorte. prensas, específicas para la industria del termoformado. El robot está diseñado para ser compacto, intuitivo y un sistema configurable que permite la automatización completa de todo el proceso de termoformado, desde la resina hasta el producto paletizado, para líneas de producción de volumen medio a alto que utilizan flujo continuo sin servo o servoimpulsadas. prensas de recorte de expulsión larga.

Anteriormente, las piezas expulsadas de prensas de corte sin servo debían separarse y contarse manualmente, lo que era un proceso que requería mucha mano de obra, era propenso a errores e inconsistente y limitaba la automatización de las funciones de empaquetado posteriores. NAS se esfuerza por resolver este problema con el Trim Press Receiver (TPR), pendiente de patente, que utiliza un mecanismo de separación para contar y contener pilas de producto, seguido de un mecanismo de rastrillado para llevar el producto al receptor para que el robot lo transfiera.

"La separación consistente y confiable del producto en una prensa de corte sin servo y de flujo continuo fue la clave para el desarrollo de Mantis", dice Kurt Huelsman, presidente de NAS. "El diseño del receptor junto con las capacidades de automatización robótica de NAS aporta una solución segura, productiva y rentable a un proceso históricamente muy manual".

El TPR presenta las piezas a un robot de seis ejes equipado con herramientas de extremo del brazo que coinciden con el producto que, a su vez, transfiere automáticamente el producto a una estación de transporte, que se integra con funciones de embalaje posteriores que pueden incluir embalaje, embalaje, empaquetado en cajas y sellado. y paletizado. La incorporación del robot permite que el sistema Mantis sea muy compacto y configurable, lo que hace posible la instalación donde el espacio disponible es limitado u obstruido.

La contención del producto durante todo el proceso reduce los atascos y la pérdida de producto. Otros aspectos destacados incluyen la verificación de la herramienta VeriTool RFID (pendiente de patente), poca o ninguna contaminación del producto, controles intuitivos simples, aislamiento del producto y rechazo a través de HMI.

“El beneficio clave para la línea de productos es que las herramientas específicas coinciden con el troquel de la prensa de recorte, lo que permite una contención completa del producto durante todo el proceso. El robot se utiliza para tener total flexibilidad en el diseño para que pueda adaptarse al diseño de cualquier planta. Podemos moverlo para que funcione en su sitio”, dice Huelsman.

El manipulador robótico de prensas de recorte Mantis es compatible con todas las prensas de recorte, incluidas las marcas BMG Brown y Lyle. El sistema totalmente automatizado puede reducir los requisitos de mano de obra hasta en un 75 % y el diseño robótico modular permite cambios de herramientas en menos de una hora.

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En el stand de PACK EXPO International de Starview Packaging, se hizo hincapié en el tipo de automatización integral que se puede llevar a un sistema de envasado en blister rotativo mediante la integración de funciones adicionales de maquinaria de envasado. Piense en la carga robótica de productos, la codificación láser y la inspección 100 % del código. Foto 22: PBC

“La demanda de automatización es mayor que nunca”, dice el Director de Ventas y Marketing Rob van Gilse, “principalmente porque los clientes no quieren buscar primero y luego depender de personas para realizar las tareas de embalaje. Entonces, los clientes que utilizaban sistemas semiautomáticos quieren pasar a lo automático, y los que ya estaban bastante automatizados quieren ir más allá agregando alimentación robótica de productos, por ejemplo, o inspección visual automatizada”.

Un buen ejemplo del tipo de sistema del que habla van Gilse es el modelo BSC 18-1418 (21), una máquina envasadora de blister rotativa con 18 estaciones con una velocidad nominal de aproximadamente 18 ciclos/min. La secuencia de operación es recoger y colocar la tarjeta frontal de cartón, insertar el blíster transparente en la tarjeta, cargar el producto robóticamente gracias a un robot de 6 ejes Mitsubishi Electric RV-FR Serie y luego colocar la tarjeta posterior de cartón. Pero también está integrado en el sistema un sistema de marcado láser Videojet Xtract Pro que agrega datos de seguimiento por número de lote y fecha, y un sistema de visión Keyence OCR con lector de códigos CV-X322F SR-2000 que verifica el código de barras en la tarjeta posterior para verificarlo. que todos los materiales sean correctos. En cuanto a la integración de controles, es cortesía de Omron. Según van Gilse, el brazo robótico articulado de 6 ejes es un componente duradero de alta velocidad que puede abordar una variedad de necesidades de los clientes, lo que lo hace ideal para aplicaciones de embalaje. Añadió que el sistema expuesto en PACK EXPO está dirigido a un fabricante de dispositivos médicos.

Un tema popular en PACK EXPO International parecía ser el de las empresas que desarrollaban sistemas para resolver problemas en sus propios entornos de producción y luego decidían comercializarlos fuera de sus empresas después de que los clientes vieran lo que habían hecho y lo quisieran para ellos. Una de esas soluciones es un sistema automatizado de almacenamiento y recuperación (ASRS) que PBC Linear desarrolló (22) para hacer frente a su propia lucha por encontrar la mano de obra que necesitaba en sus instalaciones de fabricación de rodamientos en Roscoe, Illinois.

"Estábamos luchando por encontrar gente para trabajar, por lo que incorporamos cobots [robots colaborativos] internamente", dice Tim Stellmacher, vicepresidente de ventas y desarrollo de PBC Linear. "Pero todavía se necesitaba mucho trabajo manual para llevar las bandejas al cobot".

PBC Linear descubrió que una sola bandeja de piezas no aprovechaba el potencial de un cobot. Cuando los operadores se retiran para atender otras tareas o cambiar de turno, un cobot podría experimentar un tiempo de inactividad considerable. PBC Linear desarrolló un sistema para alimentar múltiples cobots. Al ayudar a los robots con la carga y descarga constante de bandejas de piezas de material dentro del área de trabajo accesible para robots, el ASRS aborda el problema de encontrar suficientes trabajadores para atender las máquinas. El ASRS elimina la necesidad de reemplazar manualmente las bandejas de piezas, lo que permite una automatización mejorada del robot y una fabricación sin luces.

El Cobot Feeder de Applied Cobotics, un brazo de PBC Linear que proporciona soluciones de automatización, cuenta con un estante vertical accionado por tornillo y un cargador/descargador de bandejas horizontal con movimiento preciso y repetible. PBC Linear puede proporcionar bandejas termoformadas para piezas específicas, alimentando CNC, tornos, fresadoras, rectificadoras y otras máquinas con las piezas necesarias. La acción repetible del Cobot Feeder junto con las bandejas de piezas da como resultado un rendimiento constante del robot.

Con Cobot Feeder, los robots ahora pueden ejecutar proyectos más largos sin supervisión, incluir una mayor combinación de piezas y, en última instancia, lograr una producción sin luces.Foto 23: Econocorp

Cada paquete básico del Cobot Feeder viene con una torre de bandejas de estiba diseñada para bloquearse de forma segura en su lugar con el ASRS. Puede contener hasta 17 bandejas, lo que elimina la necesidad de que un trabajador retire y recargue material periódicamente de la zona de trabajo del cobot. También ofrece estantes de espacio abierto que se adaptan a varios tamaños de piezas de hasta 18 pulgadas de alto y ofrece movilidad de estación a estación.

Un soporte de robot fijo estándar ofrece 45 grados de ajuste y un patrón de pernos personalizado que es compatible con cualquier cobot/robot. El soporte del robot se puede actualizar a un soporte giratorio más flexible que ofrece cuatro veces más capacidad de ajuste que el modelo estándar. Esto significa que un robot se puede mover a diferentes ángulos de forma rápida y precisa.

PBC Linear se ha asociado con Universal Robots (UR), afirma Stellmacher, y ha estado trabajando para obtener la certificación UR+. El ecosistema UR+ brinda acceso a kits, componentes, pinzas, software y accesorios de seguridad que se integran perfectamente con los cobots de UR.

En el stand de Econocorp vimos una aplicación de marca real. Se trataba del equipo automático de formación y encartonado horizontal de cajas de cartón E-2000 de la empresa, y encartonaba bolsas de aluminio utilizando una serie de robots ligeros Fanuc LR Mate (23).

"Esta fue una aplicación que hicimos para el limpiador de lavadoras Tide de P&G", dijo Sam Goldberg en la feria. "Los paquetes se pueden colocar aleatoriamente en el transportador de alimentación, donde tomamos una fotografía con una cámara [visión] que le indica al robot cómo y dónde recoger el producto".

Las bolsas de aluminio se cargan en el cubo de carga de la estuchadora en un patrón alternativo, tres a la vez para una caja de tres paquetes. Luego, el producto se carga automáticamente por empuje en la caja de cartón montada, que finalmente se sella con adhesivo para dirigirse al embalaje de cajas u otras operaciones posteriores.

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