Резюме
Приложението
Опаковане и палетизиране на замразени бургери за изпращане до магазини за търговия на дребно.
Предизвикателството
Ускоряване на опаковането на замразени опаковани бургери, като същевременно се предотвратява възможността от нараняване на персонала и се автоматизира опаковането и палетизирането.
Решението
Няколко робота на АББ се използват, за да вземат опаковки със замразени продукти, да ги поставят в кутии и след това да подреждат кутиите върху палети, готови за изпращане.
Водещ американски производител на замразени бургери използва АББ роботи, за да оптимизира производството си и да избегне нараняване на своите служители.
Започвайки като верига за бързо хранене, White Castle сега има разширена търговска дейност, продавайки популярната си гама от замразени мини бургери или „слайдъри“, в магазини по целия САЩ.
Едно от основните съоръжения на компанията е нейният завод за замразени храни в Луисвил, Кентъки. Тук предварително приготвеното месо за хамбургер пристига като трупи и се нарязва по отделно. Нарязаното месо се слага ръчно върху хлебчето, след което се нареждат отгоре запечен лук и сирене и след това се слага горната питка . След това завършените се опаковат по два в опаковка и се прехвърлят във фризер за бързо замразяване.
Оттук пакетите се поставят върху конвейер, който води до три отделни опаковъчни линии - две успоредни линии за кашони с 12 броя, продавани в общите търговски обекти, и една отделна линия за кашони с 16 броя, продавани за търговия на едро.
С увеличаване на производството, компанията забеляза няколко тесни места в процеса, по-специално опаковането на двойни пакети слайдъри в картонените опаковки за продажба на дребно, силно повтаряща се задача, която включваше работа със замразени продукти.
За да ускори този процес и да премести служителите на по-малко физически натоварени работни места, през 1998 г. компанията инсталира по един IRB 340 FlexPicker® на всяка от линиите. Оборудван с вакуумни захващащи устройства и усъвършенстван контрол на движението, всеки робот IRB 340 на 12-бройните линии за кутии взема по шест опаковки с две бройки наведнъж, докато по-новият IRB 360 FlexPicker на 16-бройната линия взима по осем опаковки с две бройки наведнъж.
Във всеки цикъл роботите пакетират един слой от два кашона едновременно, с две итерации за вземане и поставяне, завършващи два кашона наведнъж.
Всеки от оригиналните модели IRB 340 все още е в експлоатация в завода в Луисвил, над двадесет години по-късно.
„Делта роботите на АББ са най-добрата инвестиция, която някога сме правили“, казва мениджърът на завода Тони Макгроу. „Тяхната скорост и точност поддържат линиите в движение и са много надеждни. Полагаме големи грижи да ги поддържаме и ще продължим да го правим. Мисля, че ще издържат още доста време.“
Оптимизация на дизайните с ABB RobotStudio
По-късно White Castle също така инсталира допълнителни роботизирани клетки в две други зони на паралелните линии – една за опаковане на кашоните за продажба на дребно в 12-бройни кутий за изпращане и една за палетизиране на кутиите за доставка върху палети с 96 кутии. Тези оригинални роботи служиха по предназначението си в продължение на много години, но в крайна сметка достигнаха до остаряване.
White Castle се обърна към CIM SYSTEMS INC., оторизиран интегратор на роботизирани системи на АББ, за да намери заместващи решения за областта на пакетиране и палетизиране на кашони.
Новата система за палетизиране постави някои предизвикателства при дизайна. Първата бе тясната зона за палетизиране, която трябваше да побере две пълни линии. Решението беше да се позиционира краят на конвейера от всяка линия перпендикулярно на предната част на робота, един след друг, със станция за палети от дясната страна на робота.
White Castle също иска роботът да вземе празни 45-фунтови палети от стек и да ги постави в станция за сглобяване, след като предишният палет е бил изграден и преместен в станцията за стреч опаковане. Това изисква по-сложен дизайн на краен ефектор и сложно движение на робота.
За да разработи дизайна на решението, CIM използва RobotStudio®, софтуера за офлайн програмиране на АББ, за да симулира клетката за палетизиране, включително специализирания краен ефектор, и да определи оптималната позиция и движение на робота. Използването на софтуера също помогна да се идентифицират всички тесни места, както и да се изчислят точни изисквания за пространство и време на цикъл.
CIM трябваше да координира движението на робота и модела на палета, като се увери, че товарът ще измести от първия палет, независимо от височината му, за да достигне безопасно втория палет.
Крайният ефект беше по-голям от повечето поради необходимостта да се вземат както кутии, така и палети. Той разполага с вакуумни чаши, които избират три кашона от осем килограма наведнъж за операцията по палетизиране, заедно с четири пневматично задвижвани куки, разположени на всеки ъгъл, за сигурно хващане на всеки празен палет. Тази комбинация позволява на робота да изпълнява и двете функции, без да се налага смяна на инструмента.
RobotStudio помогна на CIM да проектира и докаже производителността на системата, като приспособи всички променливи. Роботът за палетизиране, използван в тази система, е АББ, 4-осов IRB 660 с обсег от 3,15 метра и полезен товар от 180 килограма. Тази конфигурация осигурява достатъчно дължина и здравина за достигане и изчистване на всички точки в клетката за палетизиране от стационарно положение, както хоризонтално, така и вертикално.
Нови роботи за станция за пакетиране на кутии
Най-новата инсталация за автоматизация на White Castle разполага с два робота ABB IRB 1200, които опаковат картонените опаковки за продажба на дребно в дванадесет броя спедиторски кутии – тази станция е разположена след линията за опаковане и преди роботите за палетизиране. Монтирани на общ пиедестал между двете опаковъчни линии, двата робота с по-нисък полезен товар използват вакуумни крайни ефектори, за да избират два кашона за продажба на дребно наведнъж и да ги поставят в кутиите.
Новите роботи на АББ за опаковане на кутии от 5 кг, по един за всяка линия, заменят един-единствен, по-голям робот, който обслужваше и двете линии с намаляваща ефективност с нарастването на производствените обеми. Ръчните оператори, от които преди се изискваше да подпомагат процеса, бяха преместени на по-възнаграждаващи работни места в съоръжението.
CIM отново използва RobotStudio, за да идентифицира оптималното позициониране на роботите въз основа на техния отпечатък, обхват и полезен товар и да потвърди необходимата производителност на системата във връзка със съществуващите компоненти на опаковъчната линия.
„Огромният опит, който имахме с ABB FlexPickers през годините, ни накара да се вгледаме внимателно в АББ, когато дойде време да заменим другите си роботи. Запознахме се с CIM SYSTEMS и не можем да бъдем по-щастливи,” казва Макгроу. „Роботът за палетизиране и роботите за опаковане на кутии наистина увеличиха ефективността на нашата работа. Те наистина са plug and play системи, които изискват минимална ръчна поддръжка.“
