LeanPalletizer
Na uitgebreide Disney Creativity Rooms sessies met het ABB Benelux Robotics team rondom 2010 was de ontwikkeling van de LeanPalletizer gekozen als beste kanshebber voor omzetgroei.
Zo’n beetje alles is uit de kast gehaald om tot de beste oplossing voor de Leanpalletizer te komen.
De resultaten van de LeanPalletizer zijn aan de Robotics partners gepresenteerd.
De ontwikkeling van de LeanPalletizer hebben in ieder geval geresulteerd in:-
- Een oplossing voor het singulariteits probleem bij zesassige robots
- Snellere robots
- Nieuwe palletiseersoftware
Bij palletiseren met zesassige robots kom je vrijwel altijd in een situatie waarbij de vierde as en de zesde as van de robot in lijn komen te liggen. Komt dit voor tijdens een lineaire beweging dan geeft dit een rekenkundig probleem wat normaal leidt tot een foutmelding. ABB heeft als oplossing er voor gekozen om tijdens beweging de vierde as van de robot softwarematig vast te zetten. Zo is het nu mogelijk om een zesassige ABB robot bij een lineaire beweging met volle snelheid door een singulier punt te laten bewegen. De functie is naar wens in een robotprogramma aan en uit te zetten om zo ook de volle bewegingsvrijheid van een zesassige robot te kunnen blijven benutten.
Ik heb in een simulatie vastgesteld dat het maximaal afronden van bochten een behoorlijke tijdwinst kan opleveren. Lastig is als een lange beweging wordt gevolgd door een korte beweging. ABB heeft hier een nieuwe corner-functie voor ontwikkeld. Dit levert veel tijdwinst op.
De nieuw ontwikkelde palletiseersoftware wordt nu voor allerhande palletiseerprojecten ingezet, dus niet alleen voor de LeanPalletizer.
Oplossing
De markt is in de loop van de tijd omgeschakeld van centraal palletiseren naar end-of-line palletiseren. Dus één palletiseerobot achter elke productlijn.
Een veel voorkomend probleem is ruimtegebrek. Een te ontwerpen end-of-line palletiser zal dus zo weinig mogelijk vloeroppervlak in mogen nemen.
De steek tussen productielijnen is minimaal zo’n 3 meter. Wil je achter elke productielijn een palletiser plaatsen dan mag de palletiser niet breder zijn dan zo’n 2 meter om tussen de cellen een looppad over te houden van 1 meter breed.
De beste oplossing leek mij het plaatsen van een robot boven de aanvoerbaan voor producten, zo neemt de robot zelf nagenoeg geen vloeroppervlak meer in.
Afmetingen: 3 x 2 x 3 meter (L x B x H)
Voor palletiseren wordt veelvuldig gebruik gemaakt van vierassige robots. Echter hebben deze robots het nadeel dat beweging wordt beperkt door een stangenstelsel dat over de robotarm loopt. Dit nadeel hebben zesassige robots niet waardoor zij een veel groter werkbereik hebben.
Voor de LeanPalletizer heb ik gekozen voor de zeassige ABB IRB 4600-60/2.05 robot. De robot kan 60 kg hanteren en het werkbereik is voldoende groot om pallets tot zelfs vrachtwagen hoogte, 2.400 mm, te stapelen. Een bijkomend voordeel is dat de robot diep kan reiken waardoor de robot op een ruime hoogte boven een aanvoerbaan kan worden geplaatst.
Om een zo compact mogelijke cel te realiseren heb ik de pallet waarop gestapeld wordt naast de aanvoerbaan gesitueerd. Een palletiseercel zal zo niet meer dan 2 bij 3 meter vloeroppervlak hoeven in te nemen.
Achter de pallet, naast de robot, heb ik de robotbesturing gesitueerd. Boven de robotbesturing is plaats voor een eventueel magazijn met tussenlegvellen.
Uitbreidbaarheid
De cel kan worden uitgebreid met pallettransport, een pallet dispenser en een tussenlegvel dispenser. De afmetingen van de basiscel hoeven daarvoor niet te worden aangepast.
De palletpositie is zodanig gekozen dat automatisch pallettransport in alle richtingen mogelijk is. Dit geeft veel lay-out mogelijkheden.
Veiligheid
Veiligheid is altijd een belangrijke topic.
Al is de cel zeer compact, toch voldoet het aan de veiligheidseisen. Ik heb dit laten toetsen. Voor maximale veiligheid is er gebruik gemaakt van vaste stops op de eerste as van de robot en van de ABB SafeMove functie.
Palletiseersoftware
Speciaal voor end-of-line palletiseren hebben we onze bestaande palletiseersoftware geheel herontwikkeld. Werkte het eerst alleen op een PC. Nu werkt het op de Flexpendant van de robot of zelfs op een tablet of mobiele telefoon en is zeer intuitief.
In de software wordt rekening gehouden met de positie van labels.
De software bevat zelfs een operator interface.
Bediengemak
Doordat de ABB robots niet afwijken van hun baan, zelfs niet wanneer de snelheid of versnelling wordt aanpast, kunnen we de operator alle vrijheid geven in het aanpassen van parameters zonder dat de installatie kans loopt op schade.
Zo kunnen naast de bewegingsparameters product afmetingen iets worden aangepast omdat het werkelijke product altijd iets afwijkt van de nominale product. En kunnen grijpertijden worden aangepast wanneer een grijper bijvoorbeeld iets later reageert door bijvoorbeeld vervuiling. Veel van de parameters zijn tijdens palletiseren aan te passen zodat het effect meteen kan worden waargenomen.
