Häkkiin viiden sekunnin välein

Ryppyjä pidetään joskus kauneusongelmana. Automaattisissa pakkausprosesseissa ne voivat kuitenkin häiritä vakavasti työnkulkuja. Näin voi käydä esimerkiksi lihatuotteille, jotka pakataan muovialustoihin ja suljetaan muovikalvolla. Tämä muovikalvo on tyhjiöimukuppien hyökkäyskohta myöhemmässä poimintaprosessissa. Pakkauksen paino kuitenkin muuttaa sitä ja se rypistyy. Tämän seurauksena ryppyjen vuoksi tavanomaiset tartuntaratkaisut joutuvat äärirajoilleen. Pehmeistä tiivistyshuulista huolimatta ne eivät tiivistä epätasaisuuksia riittävästi, eikä tavanomainen tyhjiögeneraattori pysty ylläpitämään tyhjiötä.

Logistiikka- ja pakkausjärjestelmiin erikoistunut Bizerba etsi siksi sopivaa ratkaisua, jolla voidaan luotettavasti automatisoida näiden folioon käärittyjen lokeroiden poiminta. Yritys, jonka pääkonttori sijaitsee sveitsiläisessä Balingenin kaupungissa, on perustettu vuonna 1866, ja se valmistaa nykyään vaakoja, etiketti- ja merkintäjärjestelmiä sekä elintarvikkeiden käsittely- ja tarkastusjärjestelmiä. Bizerban maailmanlaajuiseen tiimiin kuuluu tällä hetkellä 4 500 asiantuntijaa, jotka toimivat 120 maassa. Yrityksen vuotuinen liikevaihto on noin 800 miljoonaa euroa.

Espanjalainen asiakas antoi Bizerballe tehtäväksi kehittää loppulinjajärjestelmän lihapakkausten automaattista poimintaa varten. Aiemmin työntekijät pinosivat elintarvikelokerot kuljetuslaatikoihin pakkaamisen, punnitsemisen ja merkitsemisen jälkeen. Manuaalisen toiminnan nopeus ei kuitenkaan vastannut vaatimuksia ja rajoitti siten tuotosta. Ammattitaitoisten työntekijöiden puutteen vuoksi lihanjalostajan käytettävissä ei ollut lisähenkilöstöä. Sen vuoksi tarvittiin automaatiota, jotta voitiin varmistaa korkeampi poimintanopeus ja ympärivuorokautinen toiminta.

Bizerba suunnitteli yhdessä Kilivationsin kanssa uuden, kahdella käsittelyrobotilla varustetun linjan loppupään järjestelmän - kotelopakkaajan. Weil im Schönbuchissa Kilivations on erikoistunut kevyisiin ja tehokkaisiin automaatioratkaisuihin, jotka asennetaan suoraan robotin ohjaimeen. Yritys integroi yksittäiset komponentit lihanjalostajan automaatiosoluun. Tärkeä komponentti on kaksi Universal Robotsin (UR) cobottia, jotka antavat tarttujille tarvittavan ulottuvuuden. Bizerba ja Kilivations luottavat käsivarren päätehokkareiden osalta tyhjiöasiantuntija Schmalzin älykkäisiin ja tehokkaisiin järjestelmiin.

Molemmissa identtisesti suunnitelluissa tarttujissa, jotka molemmat on kiinnitetty cobot-varteen, käytetään Schmalzin puhtaasti sähköistä alipainejärjestelmää. Kummassakin yksikössä toimii GCPi-tyyppinen kompakti pumppu, joka syöttää tyhjiön robotin käsivarteen kiinnitettyyn tarttujaan. Kompakti alipaineistin muodostaa sähköisten 3/2-tiekompaktiventtiilien LQEi kanssa tehokkaan järjestelmän, joka toimii yhtä hyvin kuin pneumaattiset ejektoriratkaisut. GCPi tuottaa tarvittavan tyhjiön tehokkaalla kaksoiskalvopumpulla, jonka Schmalz on varustanut integroidulla energiaa säästävällä ohjausjärjestelmällä. Tämä ohjaa pumpun nopeutta tarpeen mukaan. Prosessiparametrit voidaan siirtää suoraan IO-Link-liitännän kautta.

Kaksi LQEi-kompaktiventtiiliä, jotka ohjaavat kahta erillistä imupiiriä, on sijoitettu keskelle tarttujaa. Ne kytkevät alipaineen sinne, missä sitä tarvitaan, ja varmistavat alipainejärjestelmän nopean tyhjennyksen ja tuuletuksen. Tämä nopeuttaa imu- ja vapautusaikoja merkittävästi. Venttiiliin integroitu anturi valvoo alipainetta ja takaa korkean prosessin luotettavuuden. LQEi:n pääteasennon kiinnityksen ja takaiskuventtiilin ansiosta järjestelmä säilyttää alipaineen myös sähkökatkoksen sattuessa.

PXT-koura tekee vaikutuksen joustavuudellaan ja modulaarisuudellaan. Bizerba ja Kilivations kokosivat vakiokomponenteista sopivat päätehostimet. Jos elintarvikelokeroiden geometria muuttuu myöhemmin, komponentit voidaan yhdistää uudelleen. "Tämä on innovatiivista ja sopii avoimeen robottisoluumme, joka on suojattu vain valoesteillä", Oliver Deifel korostaa. Hän on Bizerban globaalien asiakasratkaisujen ja integraatioliiketoiminnan johtaja. Tähän asti elintarvikeprosessorit ovat luottaneet suljettuihin soluihin, jotka on yleensä suunniteltu vain yhtä työkappalemuotoa varten. "Järjestelmä oli muunnettava vaivalloisesti pakkauskokojen muuttamista varten", Deifel muistelee.

PSPF:n palkeiden imukupit ovat suorassa kosketuksessa lihapakkaukseen. Kuusi niistä ohjataan LQEi-kompaktiventtiilillä. Joustavan ja vakaan palkeen lisäksi niissä on erityisen pehmeä tiivistehuuli. Tämän ansiosta järjestelmä pystyy käsittelemään kalvopakkauksen automaattisesti - ryppyistä huolimatta. Näin ryppyistä tulee pelkkä kauneusongelma. PSPF on valmistettu FDA-vaatimusten mukaisesta silikonista, ja se soveltuu kosketukseen elintarvikkeiden kanssa.

Mutta kuten niin usein, tekniikka piilee yksityiskohdissa: Compact-Pump GCPi:n avulla voidaan IO-Linkin kautta toteuttaa kaksi erillistä tyhjiöpiiriä tarttujaa kohden. "IO-Link-kommunikaation avulla voimme arvioida kaikkia olennaisia prosessiparametreja, kuten tyhjennysaikaa ja vuotonopeutta", Jan Walter selittää. Hän on Schmalzin Saksan myynnin ja kenttäpalvelun johtaja. "Näin voimme havaita imukuppien hiipivän kulumisen tai vuodot järjestelmässä." Tämä ennakoiva kunnossapito auttaa elintarvikeyrityksiä välttämään suunnittelemattomia seisokkeja.

Koko järjestelmä on puhtaasti sähköinen, ja optimoidut virtauksen poikkileikkaukset ja kaapelin pituudet mahdollistavat sen, että tarttuvat työkappaleet voidaan laskea nopeasti ja luotettavasti ilman paineilmaa. Tämä alentaa käyttökustannuksia. Koska LQEi on asennettu hajautetusti tarttujalle, Schmalz saavuttaa erittäin nopeat evakuointi- ja laskeutumisajat, jotka ovat välttämättömiä vaaditun 96 poiminnan saavuttamiseksi minuutissa.

Kuljetinhihna kuljettaa pakatut ja merkityt tarjottimet Schmalzin käsittelyratkaisun noutopisteeseen. Kumpikin kahdesta PXT-otteesta poimii neljä elintarvikepakkausta ja asettaa ne odottaviin laatikoihin - kerros kerrallaan viiden sekunnin välein. Tämän jälkeen rullakuljetin kuljettaa nämä laatikot lähetysalueelle. "Se toimii kuin kello", Walter sanoo tyytyväisenä.

"Yhteistyö Schmalzin ja Kilivationsin kanssa oli jatkuvasti myönteistä, ja yhdessä pystyimme asentamaan erinomaisen järjestelmän asiakkaallemme Espanjassa", Oliver Deifel sanoo. "Myös asiakkaamme on erittäin tyytyväinen. Hän käyttää järjestelmää nyt suurella läpimenokyvyllä, säästää henkilöstökustannuksissa ja automaation ansiosta prosessin luotettavuus on maksimaalinen." Laatikkopakkauslaite on toiminut suunnitellusti Espanjassa vuoden 2023 lopusta lähtien, ja muut asiakkaat ovat jo osoittaneet kiinnostusta ratkaisua kohtaan. "Tämän järjestelmän älykäs konsepti muodostaa perustan uusille hankkeille", Deifel paljastaa.