Firma J. Schmalz GmbH postawiła sobie za zadanie inteligentną automatyzację istniejącego manualnego procesu przeładunkowego. „Przenoszenie pudełek o różnych rozmiarach i masie to idealne zadanie dla naszego chwytaka SBPG BinPicking”, wyjaśnia Matthias Frey z działu ds. rozwoju biznesowego w dziedzinie robotyki. SBPG jest wystarczająco długi, aby sięgać do pudeł i na tyle lekki, aby nie zmniejszać zbytnio udźwigu mniejszych robotów. Dzięki temu zajmujący niewiele miejsca cobot firmy Universal Robots może prowadzić chwytak, podczas gdy układ Vision Eco-System for Schmalz VE4S obsługuje widzenie. Wykorzystując standardowe części składowe ze swojego obszaru robotyki i wizji, firma Schmalz dostarcza firmie Würth ekonomiczne rozwiązanie za mniej niż 100 000 euro, które można szybko wdrożyć dzięki systemom plug-and-play – bez większego wysiłku technicznego.

Koncepcja została szybko zrealizowana, chociaż dwa szczegóły stanowiły szczególne wyzwanie dla technologicznego know-how firmy Schmalz: po pierwsze, pobieranie z palety i ścisłe umieszczanie opakowań w kartonach pomimo dużego zróżnicowania, a po drugie, rozpoznawanie warstwy przekładkowej z nieznanym nadrukiem. Sprawę dodatkowo komplikuje fakt, że materiał arkuszy przekładkowych może przypominać materiał pudełek. „Jedynym podejściem, które zadziałało tu w sposób bezpieczny dla procesu, było zastosowanie sztucznej inteligencji” – wyjaśnia Frey.

Firma Schmalz wdrożyła zdefiniowany schemat ustawień za pomocą programowania specyficznego dla danego przedmiotu. „Zaczęliśmy od ograniczonego asortymentu części, który wykorzystywał pierwszą komórkę robota do 100 procent możliwości. Teraz pracujemy nad optymalizacją wydajności pobierania w kolejnych komórkach i rozszerzeniem spektrum części, aby móc automatycznie przechowywać dodatkowe elementy”.

Z kolei wyzwania związane z ograniczoną przestrzenią w zakładzie oraz dodatkowym zadaniem polegającym na pobieraniu pustych pojemników z przenośnika skrzyń były stosunkowo łatwe do zrealizowania. Dzieje się tak dlatego, że skaner laserowy eliminuje konieczność stosowania ogrodzenia ochronnego, a tym samym zapewnia zoptymalizowaną komórkę. W momencie zbliżania się osoby, robot współpracujący zmniejsza prędkość i kontynuuje bezpieczną pracę ze zredukowanymi siłami.

Aby wykonywać różne zadania związane z chwytaniem, cobot może niezależnie wymieniać przyssawki chwytaka SBPG BinPicking oraz – dzięki modułowi szybkiej wymiany MATCH – cały chwytak. „Jeden ładowacz jest zawsze na ramieniu robota, podczas gdy drugi czeka w stacji chwytaka. Jeśli na przykład trzeba przenieść skrzynię, cobot pobiera przeznaczony do tego celu chwytak PXT. Dzięki standaryzowanemu połączeniu i komunikacji jest on natychmiast gotowy do użycia” – wyjaśnia Frey. SBPG ma do dyspozycji trzy przyssawki, owalną SAOF, SPB1 60 i SPB1 80, dzięki czemu robot może bezpiecznie obsługiwać każdy rozmiar kartonu. Wymagane podciśnienie jest zapewniane przez pneumatyczny generator podciśnienia RECB. Jego zintegrowana dysza SEP zapewnia wydajną i jednocześnie energooszczędną pracę.

Firma Schmalz wdrożyła oprogramowanie z interfejsem użytkownika, za pomocą którego pracownicy wprowadzają aktualne zadanie. Interfejs komunikuje się z kamerą, cobotem i laserowym skanerem bezpieczeństwa, a po wprowadzeniu danych dostosowuje kontroler robota i kamerę do danego zadania. „Obecnie pokrywamy około 30 procent niezwykle bogatego asortymentu – i tendencja jest rosnąca”, wyjaśnił Frey w kwietniu 2022 roku. Szczególną cechą jest tu również to, że firma Würth kontroluje całe zarządzanie zleceniami komórki robota przez oprogramowanie.

W 100 procentach działają już takie funkcje, jak sprawdzanie pojemnika docelowego, w którym kamera sprawdza, czy dostarczony SLC jest rzeczywiście pusty, wykrywanie i usuwanie warstw pośrednich z pudła źródłowego oraz sprawdzanie kolizji. Tutaj oprogramowanie oblicza punkty orientacyjne, do których zbliża się robot i wykorzystuje cyfrowego bliźniaka do sprawdzenia, czy nie doszło do kolizji. Jeśli tak jest, to omija przeszkody i określa nowe punkty orientacyjne.

Robot współpracujący działa w centrum dystrybucyjnym VZ West od końca grudnia 2021 roku. „To, co słyszę od naszych pracowników w dziale towarów przychodzących, jest konsekwentnie pozytywne – są zachwyceni”, relacjonuje Roland Schneider, który zaraz potem daje wgląd w codzienną pracę z cobotem: Pracownicy za pomocą wózka podnośnikowego przenoszą europaletę z kartonami w wyznaczone miejsce. Pudełka mają od 100 do 250 milimetrów długości, 90 do 100 milimetrów wysokości i 90 milimetrów szerokości. Robot sam pobiera z przenośnika taśmowego pojemnik docelowy SLC. Komórka robota napełnia tyle pojemników SLC, ile potrzeba, aż do opróżnienia europalety. Gdy pojemniki są przesuwane na system przenośników, są skanowane i księgowane w systemie SAP.

Rozwiązanie wprowadzone w firmie Würth pokazuje, jak robot współpracujący w połączeniu z systemem kamer i odpowiednim programowaniem skutecznie odciąża pracowników. „Cobot redukuje monotonną pracę, znacznie poprawia ergonomię i dlatego jest cennym wsparciem. Naszym zadaniem jest teraz stopniowe zapoznanie go z całą naszą ofertą produktową, tak aby nieco zmniejszyć wąskie gardło pracownicze”, podkreśla Schneider, który chciałby realizować kolejne projekty z firmą Schmalz i „wspaniałym zespołem ekspertów skupionych wokół pana Freya”.

źródło: Schmalz