Nueva robótica innovadora en PACK EXPO International

Los editores de PMG recorrieron PACK EXPO International en octubre en busca de innovación en empaques. Esto es lo que encontraron en la robótica.

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

Numerosas nuevas tecnologías robóticas han debutado en las últimas dos décadas. Pero el nuevo sistema de robot ATRO (1) de Beckhoff que se muestra en PACK EXPO International puede ser una de las primeras tecnologías robóticas modulares de bricolaje (hágalo usted mismo) 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 de 3 kg a 10 kg y alcances de 0,6 metros a 1,3 metros

El sistema consta de módulos de motor estandarizados con funcionalidad de accionamiento integrada, módulos de enlace de varios diseños y longitudes y la plataforma de control TwinCAT. Con estos componentes, los usuarios pueden crear sistemas robóticos que van desde mesas de indexación 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 fuente de medios interna para datos, energía y fluidos (vacío, aire y agua). Esto permite que ATRO utilice una variedad de herramientas, como pinzas mecánicas, neumáticas o eléctricas. Debido a que estas alimentaciones de medios son internas, permite la rotación sin fin de los ejes ATRO y las herramientas del efector final, ya que no hay cables externos que obstaculicen el rango de movimiento del robot.

El ensamblaje de un robot ATRO se logra utilizando un método similar a un anillo deslizante para conectar cada módulo y una herramienta ajustable para asegurar la unión en su lugar. "A través de este sencillo proceso de ensamblaje, toda la energía, la comunicación y los fluidos se enrutan internamente, utilizando un método innovador que permite la 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 solo durante la puesta en marcha, sino también durante la producción".Foto 2—Yaskawa

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

Beckhoff dice que toda la electrónica necesaria para controlar los ejes está integrada en los módulos de motor ATRO, incluido un servoinversor basado en EtherCAT, un freno y una caja de cambios compacta. Con estas características integradas, el controlador de 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 montador 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 conjunta. Cuando la luz es amarilla, se ha verificado que la comunicación EtherCAT entre módulos es efectiva; 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 aprendizaje manual.

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

En el stand de Yaskawa Motoman, la compañía demostró su nueva solución de automatización robótica (2) para la inducción y singulación de paquetes rápida y precisa en configuraciones dinámicas de cumplimiento de pedidos. Las soluciones robóticas personalizadas de la empresa, que se integran fácilmente con una variedad de aplicaciones tradicionales de clasificación y empaque, pueden facilitar la recolección fluida de piezas y la colocación de artículos en transportadores para un manejo rápido de cajas, bolsas de plástico y sobres acolchados de diferentes 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 alto volumen, el GP12 ofrece un alcance horizontal de 1440 mm, un alcance vertical de 2511 mm y una capacidad de carga útil de 12 kg. La captura inteligente de escenas 3D, utilizando una cámara Zivid Two 3D, combinada con el procesamiento de imágenes Fizyr AI, que propone múltiples poses de agarre, permite tasas de selección de un solo robot de 1000 a 1700/h.

La integración de una solución inteligente de captura de escenas en 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 que se necesitan para el soporte de aplicaciones complejas. Junto con las funciones para Trabajo relativo, PMT (Modificación de posición para la deformación de la herramienta), Trabajo macro y Cambio 3D, el paquete de opciones de percepción incluye el tiempo de ejecución de MotoPlus, que brinda acceso y comunicación en tiempo real con el controlador del robot y permite la interacción con cualquier dispositivo informático. .

Foto 3: ABBEl 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 van desde 380 VCA a 480 VCA. Con un gabinete muy compacto (598 mm de ancho x 490 mm de alto x 427 mm de profundidad), el YRC1000 utiliza un dispositivo portátil liviano con programación intuitiva.

Ver video relacionado.

Otro ejemplo más del aumento de la fuerza de la automatización de empaques en el centro de distribución y el espacio de comercio electrónico provino de ABB, que presentó su nuevo Robotic Item Picker (3) en la feria. El Item Picker ayuda a los clientes a automatizar la selección de pedidos y las operaciones de inducción del clasificador, y cumple con la visión de ABB de un almacén totalmente automatizado al combinar el almacenamiento automatizado con la selección de pedidos automatizada, dice la compañía.

"Esta es una nueva aplicación fantástica que estamos presentando aquí en PACK EXPO", dice Ali Raja, director de ventas y marketing global de ABB. "Está impulsado por el propio software de inteligencia artificial de ABB, algunas de las últimas técnicas en visión artificial y, por supuesto, nuestra famosa planificación de robots. Todo eso en combinación nos permite ser el recogedor de artículos más rápido del mercado. Estamos alcanzando el máximo rendimiento de 1.500 selecciones por hora".

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

Raja dice que el recogedor robótico de artículos proporciona una alta calidad de selección superior al 99 %, lo que significa que no hay selecciones dobles ni artículos caídos. Él dice que también ofrece facilidad de uso y es fácil de integrar. Además, tiene 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 en su clase. Foto 4—Bastian relación precio/desempeño.

Según un comunicado de la empresa, la solución de IA desarrollada internamente por ABB proporciona una precisión sin precedentes en la selección de elementos de un escenario no estructurado. También permite una aplicación de alto rendimiento, de nuevo hasta 1500/hora, gracias a la reducción del tiempo de computación. 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, blísteres y formas aleatorias, como se encuentran en la industria electrónica, farmacéutica, sanitaria, cosmética y otras industrias de productos de consumo.

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

Mira un video relacionado.

Como resultado de una década de investigación y desarrollo, 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 de recolección de productos autónomo (4).

Foto 5: EnSight Este avance en el cumplimiento de pedidos robóticos 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 eficiente bienes a robot (GTR) sistema.

Bastian Solutions presentó su primer robot de recolección de contenedores impulsado por visión en 2010. Se basaba en una plataforma de visión preentrenada, 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 un 99 % de precisión.

"La clave de 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 en el que podemos aprender sobre la marcha; no tenemos que programar previamente ninguna de las imágenes y el sistema de visión mejora continuamente a medida que selecciona". En el corazón del sistema se encuentra un sistema robótico de recolección 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, agrega.

El sistema se integra a la perfección con el robot móvil autónomo (AMR) ML2 de Bastian. "Está diseñado para ser enrutado de forma autónoma a través de las instalaciones del almacén o de las instalaciones de fabricación para entregar productos a varias líneas de fabricación o también para el cumplimiento de pedidos", dice Hogg. "Puede tener un soporte estático en la parte superior del AMR o un transportador para enrutar los contenedores entre las distintas líneas de producción".Foto 6—OSARO

Los sistemas físicos y de IA se integran con Exacta, el software de intralogística patentado de la empresa, para permitir que las celdas funcionen con mayor autonomía. "Esto es lo que está impulsando 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 y seleccionamos las piezas y las colocamos en el AMR ML2".

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

Vea un video del sistema en acción.

En una tendencia hacia los procesadores de alimentos que designan menos espacio para sus operaciones de paletizado, EnSight Solutions ha desarrollado un paletizador robótico sin vallas (5) que hace 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 cercas.

"Con nuestros escáneres de área, a medida que el robot se mueve, tiene un área de advertencia donde la luz se vuelve amarilla. El robot se moverá muy lentamente", explica Heath Clifton, director de automatización y controles de EnSight Solutions. "A medida que te acerques, obtendrás un área roja, que es una parada de seguridad para el robot. A medida que retrocedas fuera del área, comenzará a acelerar lentamente. Y luego, una vez que obtengas la Foto 7: Camainto el 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 los demás es que puede levantar hasta 75 libras", dice Clifton. "Si estamos haciendo 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 una tasa más alta".

Stäubli también tiene opciones de cobots 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. "Usamos 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 una aplicación de empaque secundario que es limpiar."

Vea un video del sistema en acción.

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, es decir, el sistema de visión OSARO para recogida y colocación robótica. En esta aplicación (6), un brazo robótico de carga útil pequeña Fanuc M10/12 y un sistema de visión Cognex para el escaneo de códigos de barras se unen para reemplazar una actividad tradicionalmente manual del centro de cumplimiento, a saber, la selección 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 el tiempo y el dinero. Con la escasez de mano de obra actual, la gente está buscando robótica y una forma alternativa de hacer las cosas. Esto puede funcionar en tres turnos y exhibe un alto rendimiento: puede recoger en el tasa de un ser humano, o superior". El cambio de EoaT automatizado también es una característica de este sistema.

Mira un video relacionado.

En el stand de Cama se demostró un sistema único para el encartonado robótico y el empaquetado de cajas en un sistema monobloque (7). El primero es un módulo de formación de cajas seguido de un sistema de visión que detecta la posición del artículo que los robots recogerán. En la demostración en el stand de PACK EXPO de Cama, el artículo que se envolvía en cajas de cartón era una base de pastel en una bandeja de aluminio envuelta en una película flexible. Una vez que se carga la caja, avanza hacia un sistema de cierre que cuenta con un robot de 2 ejes. Luego, las cajas se juntan en un dispositivo de recolección donde se agrupan y apilan antes de insertarlas en la caja de cartón corrugado. Las cajas de cartón apiladas se introducen en una caja de cartón corrugado que se extrajo de un cargador y se montó. Luego, las solapas de la caja se cierran y sellan con adhesivo termofusible. La detección de solapa abierta garantiza que se rechazará cualquier caja con una solapa abierta.

Mira un video relacionado.

Foto 9—PMIM Haciendo su debut en PACK EXPO International fue 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 comprobada en el estilo de pórtico, y dado que puede manejar una carga útil de 40 libras a toda velocidad, nos brinda un buen rango operativo", dice Lee. "Al diseñar esta máquina, nos enfocamos 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 mientras ofrecemos funciones sólidas de manejo y transporte de productos. También tiene un balcón- diseño de estilo, por lo que es una máquina muy abierta, fácil de acceder para el 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 cajas/min en general, pero para ciertas aplicaciones puede llegar hasta 20 cajas/min.

Otro fuerte 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. el sellado adhesivo de cajas también es una opción, dice Lee.

Mira un video relacionado.

PMI Kyoto presenta una nueva empacadora 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 con cinta o pegamento. Con una velocidad aproximada de 15 cajas/min, el sistema usa tecnología de visión artificial para detectar la posición del producto, y se pueden usar una variedad de efectores finales dependiendo de la naturaleza del producto que se recogerá y empacará.Foto 10—Douglas Machine

Esta empacadora de cajas de carga superior mide solo 15 pies de largo. Una característica clave es su versatilidad, ya que puede manejar latas, cartones o bolsas verticales llenas de productos granulares o líquidos.

Mira un video relacionado.

La 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 cajas en blanco de un cargador y montarlas. Según Todd Davis, gerente de INSITE Packaging Automation de Douglas, esta nueva máquina se destaca por la reducción masiva en la cantidad de piezas que requiere en comparación con las 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 erectora de estilo walk-in, dice Davis. "Y debido a que construimos y controlamos nuestro propio robot, podemos crear una receta y cambiarla a un nuevo tamaño de caja en cinco minutos", agrega Davis.

La máquina tiene un total de 11 puntos de ajuste. Las características inteligentes incluyen la cuadratura electrónica de la caja, donde los sensores fotoeléctricos sobre 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, las correas laterales y un cabezal de cinta.

Mira un video relacionado.

Foto 11: ArolEl Tirellli Robosorter (11) de Arol Group utiliza un robot Stäubli para recoger y colocar bombas o activar pulverizadores de forma mecánica desde un transportador de alimentación. Un sistema de visión de Cognex detecta dónde se encuentran los artículos en el transportador de alimentación con correa y envía esos datos al robot. Una vez que se recoge la pieza, se introduce en una tolva que conduce a un colocador de bomba 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 cuyos bolsillos cae una bomba o un rociador de gatillo 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 debajo. "Hay muchos mecanismos y componentes en un sistema de este tipo", dice Dan Waldron, gerente de ventas de Arol North America. "Si un cliente necesita manejar 500 envases por minuto, el clasificador de bolsillo es el camino a seguir. Pero varias empresas también están buscando una opción en la que las velocidades de 40 botellas por minuto sean aceptables siempre que sea posible un cambio rápido y un mínimo el cambio de piezas está involucrado. Ahí es donde encaja el Robosorter. Y las velocidades pueden estar en el rango de 80 por minuto si combinamos dos robots".

El Robosorter, dice 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 debido a que se necesitan tan pocas piezas para un cambio de formato, se dice que el costo de las piezas es sustancialmente más bajo de lo que es común en la industria. .Foto 12—Siemens

Mira un video relacionado.

Las aplicaciones de inteligencia artificial han crecido rápidamente en una variedad de tecnologías industriales, 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 selección y colocación precisas de objetos aleatorios en entornos no estructurados y cambiantes.

Siemens dice que está trabajando para "democratizar la robótica habilitada con inteligencia artificial (IA) al encapsular sistemas para problemas complejos en un software fácil de usar". Con este fin, la compañía está desarrollando una tecnología de software que aún no se ha nombrado, diseñada para que la utilicen los integradores de sistemas y los OEM para crear sistemas de selección de piezas avanzados y rentables impulsados ​​por IA que pueden "recoger y colocar objetos de manera confiable". que son desconocidos para el sistema en tiempo de ejecución".

Los sistemas automáticos tradicionales de recoger y colocar 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 cómo la tecnología que está desarrollando Siemens difiere del uso de la visión 3D para permitir que los robots elijan y coloquen objetos al azar, el Dr. Eugen Solowjow, jefe del Grupo de Investigación de Robótica e IA de Siemens, dice: "elegir y colocar objetos desconocidos todavía es relativamente nuevo. Ha existido durante, como máximo, dos años en el mercado y, hasta ahora, no se ha distribuido con mucha frecuencia. Estos sistemas existentes se basan en la IA, más precisamente en la tecnología de redes neuronales profundas, para elegir al azar objetos orientados que son conocidos por el sistema durante la configuración y/o la ingeniería.

Por lo tanto, el diferenciador clave con la tecnología en desarrollo de Siemens es su capacidad para seleccionar 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 lleva a cabo en cuatro pasos: configurar el brazo robótico y las herramientas del extremo del brazo relacionadas para que se muevan de forma segura a los puntos estáticos de recogida y colocación; montar la cámara 3D; instale el software de Siemens para la selección de piezas en el hardware de tiempo de ejecución de destino de su elección; siga la configuración guiada a través de la interfaz de usuario para la calibración.

Con estos pasos implementados, los puntos de recogida calculados se proporcionan continuamente al programa de movimiento del robot, lo que permite que el robot agarre cualquier objeto.

Fotografía 13—Aagard"La configuración toma solo 30 minutos a través de un proceso de calibración sencillo y directo", dijo Solowjow. "La interfaz de usuario es muy simple y clara".

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

Las entradas al software de visión con tecnología de inteligencia artificial preentrenada de Siemens en el PLC provienen de la nube de puntos de la cámara 3D, y la salida es la pose de agarre para 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 pueden 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 selección de piezas impulsado por AI de Siemens también evita colisiones para todas las acciones en el espacio de trabajo del robot, permite que los robots dominen desafíos como el manejo de cajas muy apretadas con cámaras 3D de bajo costo y reduce los errores a través de características como la detección automática de contenedores. .

"Entrenamos previamente la habilidad de IA para agarrar usando 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 AI de Siemens es independiente de los robots y las herramientas de final de brazo. En su exhibición en PACK EXPO International (12), Siemens utilizó un robot KUKA Agilus KR3 y una pinza de vacío Robotiq EPick para demostrar la tecnología.Foto 14—Automatización de precisión

En el stand de Aagard se exhibieron capacidades sofisticadas 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, estaba seleccionando tres elementos diferentes de los motores de un sistema de servomotor lineal Rockwell iTrack y colocándolos 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 ASEM 6300 de Rockwell. 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 general.

Mira un video relacionado.

Precision Automation eligió PACK EXPO International para resaltar 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 de lista de empaque cerrada MultiPlex 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 embalaje, etiquetas de devolución y otra información en una sola etiqueta integrada. Con el sistema de automatización de precisión, la etiqueta MultiPlex se imprime y distribuye en una bandeja de metal, de la cual el brazo del 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 del cobot puede colocar la etiqueta en cualquier parte del paquete.

Mira un video relacionado.

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

En el stand de Capmatic se exhibió Galaxy Platform (15), una impresionante demostración de las múltiples capacidades de empaque comúnmente requeridas en la industria de las ciencias de la vida. 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 transportistas independientes que llevaban varios contenedores a las estaciones a las que necesitaban llegar.

Fotografía 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 perlas pequeñas 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 simulaba 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 que esperaba.

En la estación final de la demostración, un motor 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.

Mira un video relacionado.

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

Mira un video relacionado.

Según Joe Campbell, gerente sénior 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 libras y tiene un alcance de 1750 mm (5,75 pies).

Entre los integradores de paletización robótica deseosos de aprovechar las capacidades de la UR20 se encuentra Columbia/Okura LLC. El UR20 formará parte del nuevo miniPAL+ de Columbia/Okura, que se lanzará como un sistema integrado en 2023. El diseño compacto del miniPAL cuenta con una columna de elevación integrada para cargas altas, ubicaciones de apilamiento doble para la construcción de carga continua, huecos para horquillas integrados que facilitan su reubicación dentro de una planta, y escáneres de área y tapetes de presión para mayor seguridad.

Los cobots de Universal Robots cuentan con compatibilidad con el software Pally de Rocketfarm. Un software de paletización que no solo optimiza la configuración de 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 destacaba en el miniPAL 2.0 que se estaba ejecutando 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 ejecutándose 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. Por lo tanto, podemos ingresar estos nuevos parámetros y observar, virtualmente, para ver si alguno de ellos va a funcionar". ser perjudicial para el funcionamiento del paletizador real. Es una forma de determinar rápidamente si un nuevo patrón, velocidad o caja funcionarán o no. Sin este software, está viendo muchas pruebas y errores, muchas cosas de construcción y probarlos 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 hacer este alcance, elevación o velocidad o no?'"

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

Cuando se le preguntó por un ejemplo reciente de cómo el software Pally resultó útil para un cliente 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 final y se comunicó con Rocketfarm para saber qué se podría hacer. A través de la simulación del gemelo digital de Pally, Rocketfarm pudo realizar una verificación inicial de que Nortura podía mejorar el rendimiento en un 30 %.Foto 18: ONExia

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

En un movimiento destinado a eliminar las barreras de la automatización para los pequeños y medianos fabricantes, la empresa emergente de robots Formic, fundada en 2020, está construyendo un modelo comercial 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, el costo adicional de integración con otra maquinaria puede aumentar la inversión total a más de $200 000. Eso es prohibitivo para muchos fabricantes.

Después de haber trabajado en la industria de los robots 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 frente a una inversión inicial. Eso significa que los fabricantes solo 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 servicios de financiación", dice Ilkhechi. "Nuestro negocio tiene que tener los tres funcionando bien, porque al final del día el cliente no está comprando una máquina o componentes, está comprando productividad".

Cobrar una tarifa por hora para un robot es como contratar a una persona, pero con la garantía incorporada de que la máquina funcionará. Cada máquina que Formic suministra incluye un dispositivo perimetral que envía los datos de la máquina al equipo de servicio de Formic, que resuelve los problemas de manera proactiva antes de que ocurra un 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 crear 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 pequeño (10x12')

• Paletiza hasta 20 cajas/min.

• Levanta hasta 20 kg/ciclo

• Probado para trabajar de manera segura junto a las personas

• Desplegable en menos de ocho semanas

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

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

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

Más fabricantes están recurriendo a las 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 reemplazo directo para 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 el control completo 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 palet y luego agregar las dimensiones de la caja (peso, largo, ancho y alto) y las dimensiones del palet (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 palé lo requiera", dice Pelesky, destacando la capacidad de crear también 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 caja y paleta, es hora de crear la configuración de su paleta. "Para comenzar a crear su primera capa, presione el signo más, presione Editar capa y sus cuadros estarán en la pantalla listos para usar. Todo lo que tiene que hacer es arrastrarlos y soltarlos en su lugar. No hay programación; nada como eso", dice Pelesky. "Una vez que haya completado toda la capa, puede centrarla de izquierda a derecha y de arriba a abajo para asegurarse de que el robot colocará una configuración de palet buena y ajustada".

Después de crear 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 estamos utilizando ninguna visión integrada", dice Pelesky. Solo se deben enseñar dos puntos: la posición de anidamiento, de donde sale la caja del transportador de alimentación; y la posición del primer lugar en una de las paletas.

"Entonces vendrías, presionarías ese botón donde se enseña la posición, y luego podrás reflejarlo en el otro lado", dice Pelesky. "El último paso sería presionar Guardar, volver a Inicio, y todas las configuraciones de paletas estarán allí, listas para usar, sobre la marcha, y se pueden ajustar a medida que cambia la producción dentro de la línea".

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

Vea un video del sistema.

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 acoplarse a un robot industrial o a un cobot, tiene un vacío descentralizado que le permite usar tantas pinzas o tan pocas como necesite la aplicación. Adecuado para cajas de cartón, estuches o paquetes flexibles, también cuenta con una tecnología de silenciamiento que amortigua parte del ruido generado tradicionalmente en las aplicaciones de aire comprimido.

Mira un video relacionado.

El Mantis Robotic Trim Press Handler de Nalle Automation Systems (NAS), una subsidiaria de BMG, un proveedor de soluciones de termoformado, herramientas, Foto 21—Starview y automatización, es un sistema robótico automatizado (20) que maneja de manera confiable el flujo de piezas expulsadas de los recortes prensas, específicas para la industria del termoformado. El robot está diseñado para ser un sistema compacto, intuitivo y 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 no servo o servoaccionado. prensas de recorte de expulsión larga.

Anteriormente, las piezas expulsadas de las prensas de recorte no servo debían separarse y contarse manualmente, lo cual era un proceso inconsistente, propenso a errores y que requería mucha mano de obra y limitaba la automatización de las funciones de empaque 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 recorte de expulsión sin servo 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 brinda una solución segura, productiva y rentable para un proceso históricamente muy manual".

El TPR presenta las piezas a un robot de seis ejes equipado con herramientas de extremo de brazo que coinciden con el producto que, a su vez, transfiere automáticamente el producto a una estación de transporte, que se integra con las funciones de empaque posteriores que pueden incluir envolver, encajonar, empacar cajas, sellar 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 en el piso es limitado u obstruido.

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

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

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

Mira un video relacionado.

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 blíster giratorio mediante la integración de funciones adicionales de maquinaria de envasado. Piense en la carga robótica de productos, la codificación láser y la inspección del 100 % del código.Foto 22—PBC

"La demanda de automatización es más alta que nunca", dice Rob van Gilse, Director de Ventas y Marketing, "principalmente porque los clientes no quieren buscar primero y luego confiar en personas para realizar tareas de empaque. automático quiere volverse automático, y los que ya estaban bastante automatizados quieren ir más allá agregando alimentación robótica de productos, por ejemplo, o inspección de visión automatizada".

Un buen ejemplo del tipo de sistema del que habla van Gilse es el modelo BSC 18-1418 (21), una máquina empacadora de blister rotativa con 18 estaciones con una velocidad nominal de aproximadamente 18 ciclos/min. La secuencia de operación es la selección y colocación de la tarjeta frontal de cartón, la inserción del blíster transparente en la tarjeta, la carga robótica del producto gracias a un robot de 6 ejes de la serie RV-FR de Mitsubishi Electric y, a continuación, la colocación de la tarjeta de respaldo 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 trasera para verificar que todos los materiales son 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. Agregó que el sistema que se exhibe 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 desarrollaron sistemas para resolver problemas en sus propios entornos de producción y luego decidieron comercializarlo fuera de sus empresas después de que los clientes vieron lo que habían hecho y lo querían 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 su planta de fabricación de rodamientos en Roscoe, Illinois.

"Estábamos luchando por encontrar personas para trabajar, así que trajimos 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 alejan 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 consistentes de las bandejas de piezas de material dentro del área de trabajo accesible al robot, 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 robótica mejorada y una fabricación sin iluminación.

El Cobot Feeder de Applied Cobotics, un brazo de PBC Linear que brinda soluciones de automatización, cuenta con un estante accionado por tornillo de avance vertical y un cargador/descargador de bandeja horizontal con movimiento preciso y repetible. PBC Linear puede proporcionar bandejas que están termoformadas para piezas particulares, 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 el Cobot Feeder, los robots ahora pueden ejecutar proyectos desatendidos más prolongados, incluir una mayor combinación de piezas y, en última instancia, lograr una producción sin interrupciones.Foto 23: Econocorp

Cada paquete básico de Cobot Feeder viene con una torre de estantes para bandejas de estiba que está 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 vuelva a cargar periódicamente material de la zona de trabajo del cobot. También ofrece estanterías 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 montaje 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), dice 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 a la perfección con los cobots de UR.

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

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

Las bolsas de aluminio se cargan en la cubeta 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 a presión en la caja montada, que finalmente se sella con adhesivo en la cabeza para el empaque de cajas u otras operaciones posteriores.

Mira un video relacionado.