Zastosowanie
Pakowanie i paletyzacja precli w celu wysyłki do sklepów i punktów sprzedaży.
Wyzwanie
Zbudowanie systemu pakowania, który mógłby pomieścić opakowania o różnych rozmiarach i mógłby współpracować zarówno z konfiguracjami stojącymi, jak i płaskimi.
Rozwiązanie
Dwie równoległe linie pakowania kartonów, jedna z trzema robotami ABB IRB 360 FlexPicker® delta i jedna z dwoma, a także robot ABB IRB 660 do ładowania palet z zapakowanymi kartonami.
Roboty ABB pomagają amerykańskiemu producentowi precli w kompletowaniu i pakowaniu szerokiej gamy opakowań produktów do kartonów, a następnie układaniu ich w stosy na paletach. Rozwiązania robotyczne umożliwiły zakładowi stałe zwiększanie ilości przetwarzanych produktów, osiągając dwukrotnie większą produktywność niż jakikolwiek inny zakład w firmie.
Założona w 2012 roku firma Dot's Homestyle Pretzels jest trzecią co do wielkości marką precli pod względem sprzedaży w Stanach Zjednoczonych. Posiadając już zakłady w Północnej Dakocie, Arizonie i Kansas, firma otworzyła czwarty zakład, również w Kansas, aby zaspokoić rosnący popyt na swoje produkty. Zakład o powierzchni 17 280 metrów kwadratowych oferuje zautomatyzowane przygotowanie, obsługę i pakowanie produktów od początku do końca i, podobnie jak inne zakłady Dot's, działa zgodnie z harmonogramem produkcji 24/7.
Wyzwaniem była obsługa opakowań o różnych rozmiarach. Skręcone paluszki Dot's dostępne są w trzech smakach i w ośmiu rozmiarach opakowań, od 0,5 do 32 uncji. Najpopularniejszy rozmiar detaliczny 16 uncji jest dostępny zarówno w standardowych, jak i ekspozycyjnych gablotach w punktach sprzedaży.
Aby osiągnąć wymaganą elastyczność, Dot's zwrócił się do Viking Masek Robotics & Automation (VMRA).
- Największym wyzwaniem dla VMRA przy projektowaniu systemów do pakowania było dostosowanie się do opakowań o różnych rozmiarach i ułatwienie konfiguracji zarówno stojących, jak i płaskich - powiedział Kent Schmidtberger, kierownik projektu Dot w lokalizacji Edgerton. - Zasadniczo musieliśmy zautomatyzować pakowanie wszystkich paczek, które ręcznie przetwarzamy w naszych innych zakładach.
Elastyczne linie pakujące wykorzystujące roboty ABB
VMRA zaprojektowała dwie równoległe linie pakowania w kartony, jedną z trzema robotami ABB IRB 360 FlexPicker® delta dla torebek 0,5, 1,0, 1,5 i 2,5 uncji, a drugą z dwoma robotami IRB 360 FlexPicker dla torebek 5,0, 16,0, 24,0 i 32,0 uncji.
Roboty delta o udźwigu 6 kg odbierają paczki z przenośnika i umieszczają je w różnych konfiguracjach pudełek przy użyciu różnych podciśnieniowych efektorów końcowych.
Trzy mniejsze opakowania są pionowymi, wypełnionymi poduszkami z termozgrzewalnymi zgrzewami na każdym końcu. Linia do pakowania w kartony z trzema robotami jest zoptymalizowana pod kątem maksymalnej przepustowości, z automatycznymi funkcjami przełączania, aby dostosować się do różnych wymagań dotyczących pobierania i umieszczania dla każdego rozmiaru. Mniejsze torebki są zazwyczaj przeznaczone do sklepów ogólnospożywczych, automatów sprzedających i linii lotniczych.
Zmiana z jednego rozmiaru worka na inny zajmuje tylko kilka minut i jest obsługiwana za pomocą kilku naciśnięć przycisku na interfejsie HMI maszyny. Po zaakceptowaniu nowej formuły maszyna automatycznie dostosowuje parametry fizyczne i programowe do obsługi następnego rozmiaru torebki.
Torebki o pojemności 16 uncji są podnoszone przez roboty i układane płasko w pojemniku obok skrzyni. Gdy pojemnik jest wypełniony odpowiednią ilością opakowań, automatycznie przechyla się i wrzuca torebki do pudełka w pozycji pionowej. W ten sposób worki są ustawione w pozycji umożliwiającej ich prawidłową ekspozycję w sklepie. Produkty przeznaczone do centrów dystrybucyjnych lub lokalizacji, w których produkty są przechowywane na półkach, są pakowane na płasko bezpośrednio do skrzynek bez ekspozycji. Ta dodatkowa automatyzacja zapewnia elastyczność pakowania wielu konfiguracji opakowań 16 uncji na tej samej linii.
Linia do dużych torebek zawiera również zmieniacz narzędzi, który przełącza się między dwoma różnymi efektorami końcowymi w celu dopasowania do rozmiaru pakowanego produktu. VMRA współpracowała z zespołem produkcyjnym Dot, aby zoptymalizować narzędzia próżniowe dla tego projektu. Geometria narzędzia, konstrukcja przyssawki i programowanie robota zostały zaprojektowane z myślą o maksymalnej wydajności i żywotności.
Jeden robot paletyzujący obsługuje obydwie linie
Linie pakowania kartonów zasilają pojedynczego robota paletyzującego ABB IRB 660. Dzięki zasięgowi wynoszącemu 3,15 metra, robot może dosięgnąć pudełek z końca obu przenośników, naprzemiennie pobierając je z każdego przenośnika, aby jednocześnie zbudować oddzielną paletę dla każdego rozmiaru opakowania produktu.
Robot paletyzujący wykorzystuje podciśnieniowy chwytak piankowy zaprojektowany przez VMRA w celu spełnienia potrzeb aplikacji. Dzięki pojedynczemu narzędziu robot paletyzujący może obsługiwać zarówno pojedyncze, jak i wieloproduktowe palety, aby utrzymać optymalną przepustowość. Gotowe palety są przenoszone na główny przenośnik wyjściowy, a następnie owijane folią stretch i wysyłane do magazynu w celu przygotowania do wysyłki.
System zaprojektowany przy użyciu ABB RobotStudio
VMRA wykorzystała RobotStudio®, oprogramowanie ABB do symulacji i programowania offline, aby pomóc w zaprojektowaniu zrobotyzowanych linii.
Wykorzystując dwa specyficzne dla aplikacji dodatki do RobotStudio, PickMaster® ABB dla linii pakowania kartonów i Palletizing PowerPac dla systemu paletyzacji, VMRA eksperymentowała z wysoce realistycznymi symulacjami różnych zautomatyzowanych konfiguracji, aby osiągnąć optymalny projekt dla każdej linii.
Oprogramowanie RobotStudio nie tylko pomaga określić względne położenie każdego robota na podstawie jego powierzchni, zasięgu i udźwigu, ale także może wybrać i ustawić wszystkie inne elementy linii, takie jak przenośniki i inne urządzenia potrzebne do wykonywania różnych procesów na linii. RobotStudio może również zidentyfikować wszelkie potencjalne wąskie gardła i obliczyć dokładne wymagania przestrzenne i czasy cykli.
- RobotStudio to świetny program, który pozwala nam symulować rzeczywiste scenariusze konfiguracji systemu w trybie offline, co oszczędza dużo czasu podczas projektowania i uruchamiania systemu - powiedział Dave Raschke, kierownik projektu VMRA dla projektu Dot's. - Zasadniczo byliśmy w stanie eksperymentować z kompletnymi i dokładnymi wariantami projektu systemu poprzez pozbawione ryzyka próby i błędy, aż do zaprojektowania optymalnego systemu.
Wyniki były bardzo dobre, a zakład w Edgerton przetwarzał więcej precli w każdym kolejnym kwartale, zwiększając swoją produktywność prawie dwukrotnie w porównaniu z innymi zakładami Dot.
- Nasz rozwój w ciągu ostatnich kilku lat pozwolił nam zgromadzić zasoby potrzebne do automatyzacji, która naszym zdaniem jest naturalnym krokiem w utrzymaniu firmy na agresywnej trajektorii wzrostu - powiedział Kent Schmidtberger. - Pracowałem w zakładach, które były w dużym stopniu zautomatyzowane, więc znam korzyści z tego płynące. Nie tylko jesteśmy w stanie produkować więcej precli, ale robimy to z większą spójnością. Ponadto mamy teraz dodatkową elastyczność, aby w przyszłości dalej rozszerzać nasze linie produktów.
