Ponad 100 lat poświęconych postępowi technicznemu - tak najprościej można opisać naszą działalność w zakresie technologii robotycznej i automatyki Yaskawa.
Cela paletyzująca HRC z cobotem MOTOMAN HC20 opracowana przez partnera AHM dla firmy Verla-Pharm
Paletyzacja przy użyciu robotów bez wygrodzeń
Leki i suplementy diety firmy Verla-Pharm są popularne od dziesięcioleci. Jednak dla pioniera w branży oznacza to również stale rosnące wymagania dotyczące przepustowości i koszty logistyczne, a także konieczność zapewnienia optymalnego wykorzystania dostępnej przestrzeni produkcyjnej. W związku z tym ta zakorzeniona w tradycji firma z siedzibą w Bawarii postanowiła po raz pierwszy zastosować cobota paletyzującego Motoman HC20 firmy Yaskawa.
Magnez w niebiesko-żółtych opakowaniach produkowany przez Verla-Pharm Arzneimittel GmbH & Co. KG jest dostępny na aptecznych półkach już od 60 lat. Magnesium Verla® jest liderem na rynku produktów farmaceutycznych zawierających magnez. Jednak w portfolio tej średniej wielkości firmy od dawna znajduje się wiele innych produktów zawierających witaminy i minerały sprzedawanych w różnych dawkach. Ofertę uzupełniają wybrane leki ziołowe, preparaty naturalne i wysokiej jakości suplementy diety.
Obecnie około 270 pracowników zajmuje się produkcją cieszących się powodzeniem wyrobów w nowoczesnych zakładach zlokalizowanych w Tutzing nad jeziorem Starnberg. A firma wciąż się rozwija, w związku z czym dotychczasowe urządzenie do ręcznego paletyzowania kartonów na końcu istniejącej linii produkcyjnej postanowiono zastąpić rozwiązaniem zautomatyzowanym. Najważniejsze było zapewnienie jak najłatwiejszej obsługi i niewielkie zapotrzebowanie na przestrzeń instalacyjną.
Rozwiązanie firmy AHM z wykorzystaniem cobota
Poszukując odpowiedniego rozwiązania, początkowo skupiono się na klasycznym paletyzatorze z dwiema osiami liniowymi. Dlatego osoby zaangażowane w projekt zwróciły się do firmy HM Sondermaschinenbau GmbH w Dasing koło Augsburga, która od ponad 25 lat projektuje tego typu systemy pakowania i paletyzacji.
"Ograniczona przestrzeń w zakładzie okazała się dużym wyzwaniem" - wspomina Hubert Asam, dyrektor zarządzający i kierownik projektu w firmie AHM. W związku z tym on i jego koledzy rozważali inną opcję: rozwiązanie z wykorzystaniem robota współpracującego, który umożliwia bezpieczną współpracę z człowiekiem (HRC), a zatem bezpośredni kontakt między robotem a operatorem. Zaletą tego rozwiązania jest to, że manipulator jest całkowicie bezpieczny dla ludzi. Oznacza to, że nie jest konieczne tworzenie strefy bezpieczeństwa ani wygrodzenia ochronnego.
Biorąc pod uwagę powyższe korzyści, zdecydowano się na tę właśnie alternatywę. Dodatkowo ten niewielki system jest bardzo elastyczny - jego lekka konstrukcja pozwala na łatwe przenoszenie w razie potrzeby w inne miejsca w fabryce. I wreszcie, co nie mniej ważne, według dyrektora zarządzającego Huberta Asama, jest to "inteligentne, nowoczesne rozwiązanie, które dobrze pasuje do środowiska produkcyjnego wysokiej jakości".
Konstrukcja systemu jest bardzo prosta: cela zrobotyzowana składa się tylko z ramienia robota (zamontowanego na podstawie) z dopasowanym chwytakiem, kontrolerem i urządzeniem sterującym. Kartony przeznaczone do paletyzacji trafiają na przenośnik wejściowy i uruchamiają robota za pomocą bariery świetlnej. Następnie robot przenosi karton na paletę, umieszczając go w odpowiednim miejscu.
Cobot paletyzujący Motoman HC20
Na pierwszy rzut oka cela wydaje się prosta, ale jej wyjątkową cechą jest cobot paletyzujący z serii Motoman HC. Mimo że jest to pełnowartościowy robot przemysłowy, może on również pracować z ograniczoną prędkością i zachowaniem bezpieczeństwa. W przypadku jakiejkolwiek kolizji, która i tak nie powoduje żadnych szkód, manipulator natychmiast się zatrzymuje, co oznacza, że możliwe jest przebywanie ludzi bezpośrednio w jego zasięgu roboczym.
W firmie Verla-Pharm robot działa wyłącznie w bezpiecznym trybie z ograniczoną prędkością. Wybrany model Motoman HC20 robi duże wrażenie dzięki pyłoszczelności i wodoodporności IP67, łatwym do czyszczenia powierzchniom oraz zastosowaniu smaru spożywczego (FGG). Przede wszystkim cobot oferuje wyjątkowo duży udźwig 20 kg w i zasięg 1 900 mm. "To czyni go idealnym robotem do tego zastosowania" - mówi Hubert Asam. Sam chwytak waży ok. 3 kg, a wraz z kartonami do paletyzacji jego waga dochodzi do 15 kg. Do tego zastosowania wykorzystano chwytak HRC firmy Schmalz. Podobnie jak wiele kompatybilnych akcesoriów z Yaskawa Ekosystem, doskonale dopasowanych do manipulatora. Tego typu praktyczne komponenty plug & play ułatwiają partnerom systemowym, takim jak AHM, szybkie wdrażanie instalacji robotów do szerokiego zakresu zastosowań, zwłaszcza w obszarze paletyzacji we współpracy z cobotami.
Podobnie jak wszystkie modele z serii Motoman HC, HC20 jest wyjątkowo przyjazny dla użytkownika. Poza obsługą za pomocą intuicyjnej jednostki sterującej, ramię robota może być również bezpośrednio prowadzone i programowane ręcznie (Direct Teach, DT). Pozwala to zaoszczędzić czas podczas tworzenia programów dla robotów. Producent maszyn specjalnych AHM jeszcze bardziej ułatwił pracę swojemu klientowi, firmie Verla-Pharm wstępnie programując zadania dla trzech kształtów kartonów.
Cobot Motoman zapewnia wymagane bezpieczeństwo w bezpośrednim kontakcie z operatorem, dzięki sześciu zintegrowanym czujnikom momentu obrotowego, które wyłączają robota w przypadku kolizji z osobami znajdującymi się w pobliżu. Ta seria cobotów została zaprojektowana z myślą o współpracy człowieka z robotem (HRC) zgodnie z obowiązującymi normami, w szczególności ISO/TS 15066. W zależności od oceny ryzyka ten typ robota nie wymaga dodatkowych środków ochronnych, takich jak wygrodzenie zabezpieczające, co pozwala zaoszczędzić miejsce i koszty. Zalecane pomiary ewentualnych sił związanych z kolizją są zwykle wykonywane przez firmę Yaskawa przy użyciu specjalnych urządzeń pomiarowych i testowych. "Z tej możliwości chętnie korzystamy" - mówi Hubert Asam z AHM.
Pierwsze doświadczenia praktyczne
Nowa cela to nie tylko pierwszy cobot firmy Verla-Pharm: to pierwszy raz, kiedy firma w ogóle zastosowała robota. System działa bezproblemowo od momentu instalacji i od samego początku spełniał wysokie oczekiwania firmy. Projekt okazał się przełomowym osiągnięciem także dla AHM: "HRC ma potencjał na przyszłość" - mówi dyrektor zarządzający i kierownik projektu Hubert Asam. "To jest to, o co coraz częściej pytają nasi klienci. A rozwiązania w tej dziedzinie są dla nas nie tylko narzędziem marketingowym - zwłaszcza, że roboty Motoman serii HC firmy Yaskawa są również imponujące wizualnie."