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In alto i boccali!
Movimentazione robotizzata in birrificio
Il packaging personalizzato è un trend di moda, anche nel settore della birra, che vede così complicarsi la movimentazione dei vuoti. Il progetto gestito da Vision-tec gmbh dimostra il grande potenziale dei bracci robotici per la palettizzazione dei vuoti di terze parti.
Nel settore della birra, l'uso di bottiglie e casse ricaricabili è ancora molto diffuso. Circa il 98% delle bevande prodotte dallo storico birrificio Paderborner è destinato a riempire contenitori riutilizzabili e la gestione dei vuoti deve comprendere i materiali di altri marchi, da organizzare in base al tipo per lo scambio con altri brand. Per questo, 7 tipi di vuoti di terze parti vengono preparati regolarmente per il trasporto su pallet. La loro gestione manuale richiederebbe da 15 a 20 dipendenti per un compito fisicamente faticoso e non coerente con l’elevata automazione della linea.
Challenge
Si è dunque presentata la necessità di automatizzare completamente anche questa fase del processo, attività per cui è stata scelto come solution provider Vision-tec Gmbh di Kassel, un’azienda leader nel mercato per i sistemi di selezione automatica di contenitori vuoti.
La flessibilità era uno dei requisiti principali anche per l'attività corrente, ma l'obiettivo primario era combinare questa flessibilità con il minimo ingombro e un elevato numero di cicli. Inoltre, il sistema doveva essere quasi esente da manutenzione e offrire un solido rapporto costi-benefici.
Soluzione
Gli ingegneri di Vision-tec hanno subito capito che la soluzione ideale era un robot antropomorfo, per motivi sia di spazio sia di prestazioni.
Il robot è letteralmente al centro del sistema, contornato da 8 posizioni di pallettizzazione: 6 per la palettizzazione di contenitori di altre marche, una per depalettizzare casse vuote e la restante per gestire il processo di movimentazione dei pallet. I pallet possono avere una composizione variabile tra 4 e 6 strati, in base a formati e mezzi di trasporto. Ogni strato è composto da 8 scatole.
Ogni stazione ha due posizioni pallet: una di carico e una di prelievo, per evitare tempi di attesa. Il materiale è alimentato direttamente dall'impianto di selezione a monte. Le casse da pallettizzare sono raccolte in file da 16 unità per tipo e prelevate a gruppi di 8 per il trasporto tramite AVG.
Risultati
L'adozione di un robot a 4 assi Motoman MPL500 II di Yaskawa dotato di pinza parallela ha assicurato:
- portata verticale di 3.024 mm
- sbraccio di 3.159 mm
- capacità di il trasportare carichi fino a 500 kg
- accelerazione rapida del modello
- precisione di ripetizione di 0,5 mm e l'alta velocità
- fino a 1.200 normali cicli di pallettizzazione all'ora
- elevata affidabilità, bassi volumi di interferenza ed economicità grazie al passaggio dei cavi interno dalla base all'asse U
- controllo Motoman DX 200 -un perfetto controller di sicurezza funzionale (FSU) di categoria 3 con fino a 32 zone di sicurezza e 16 utensili
- impiego ottimale dell'area di produzione
- controllo integrato nel software di sistema via Ethernet tramite l'interfaccia MotoLogix
- manutenzione remota per interventi rapidi ed efficaci h24.
Su richiesta del birrificio, per raggiungere la standardizzazione visiva con gli altri componenti di automazione nel riempimento, al robot è stata poi data una speciale finitura di vernice gialla.
MOTOMAN MPL500 II palletising robot by Yaskawa
In the search for a suitable robot, Knut Oppermann and his team opted for a MOTOMAN MPL500 II by YASKAWA, which is equipped with a parallel gripper. “This was not least due to the Motoman robot's good reputation in the beverage sector,” explains Oppermann.
With a vertical reach of 3,024 mm and a horizontal reach of 3,159 mm, the 4-axle truck moves high-precision loads of up to 500 kg. This makes the MPL series model ideal for this type of palletising application. Other key factors here are the model's fast acceleration, a repeat accuracy of 0.5 mm and the high speed of up to 1,200 of the usual palletising cycles per hour. In addition to box and carton palletising, the MOTOMAN MPL500 II can also be used, for example, to implement automation solutions at shipping centres. The internal cable routing from the base to the U-axis ensures high reliability and low interference contours and is also particularly economical. At the request of the brewery to achieve visual standardisation with the other automation components in filling, the robot was given a special yellow paint finish.
In addition to the powerful hardware, another crucial factor in favour of the MOTOMAN MPL500 II robot was that the powerful palletiser uses the current generation of MOTOMAN DX200 controller. The integrated safety controller also makes this high-performance controller a complete Category 3 Functional Safety Controller (FSU). Up to 32 definable safety zones and 16 possible tools enable smaller work areas and optimum utilisation of the production area. “We were able to incorporate these functions into our safety concept without any problem,” says Oppermann.
Via a MotoLogix interface, the robot controller is also integrated into the system software via Ethernet, a PC-based control system with a Windows interface. The networking of all system components enables remote maintenance access to the individual systems in order to be able to help quickly and effectively around the clock in the event of faults.
Conclusion and practical experience
The Paderborner brewery is continuing automation of its bottling line with a complete sorting and repacking system for third-party empties implemented by vision-tec. The innovative use of a Motoman jointed-arm robot is the centrepiece of this solution.
After its first year in practical operation, vision-tec Managing Director Knut Oppermann draws a positive conclusion on all fronts: “Even the commissioning of the Motoman robot was simple. Since then, the system has been running well and absolutely trouble-free.” Oppermann's customer Uwe Bernardy also confirms this impression: “The expectations of the robot have been completely fulfilled!”
