Hurtigt robotanlæg laver færre fejl
Automationsfirmaet Kjærgaard har netop færdigbygget en fuldautomatiseret pakkelinje til kiks- og kageproducenten Biscas fabrik i Stege. Den pakker Snøfler, Træstammer og andre søde produkter i bakker, og der er tale om en usædvanligt hurtig robotlinje, som på flere måder bryder med sædvanlig tankegang.
Anlægget kan tage 700 produkter op i minuttet og placere dem i bakker. Det bliver til 42.000 produkter i timen. Det sker med hjælp af flere avancerede visionkameraer, som giver besked til robotten om produkternes nøjagtige placering og drejning i forhold til båndet.
Anlægget har de første par måneder vist, at det lever op til et øget gennemløb.
»Anlægget kører i den kadence, som vi har lovet,« siger projektchef Lars Hüttel, Kjærgaard, som leder projektet.
Kjærgaard er nu ved at færdiggøre endnu en linje til Bisca.
Selvstændige celler
Hver robotcelle fungerer selvstændigt, så hvis én robotcelle går i stå, kan båndet med kager og resten af linjen stadig køre. Produktionen går ikke i stå. Løsningen med selvstændige moduler kalder Kjærgaard for RobFlex.
»De fleste produktionslinjer er opbygget som én stor maskine. Vi bygger det op i moduler, som kan bygges sammen og skilles ad igen. Vi går meget ind for modulopbygning,« siger Lars Hüttel og tilføjer, at det giver virksomhederne frihed til at ændre og flytte rundt.
»Hvis man ønsker at øge kapaciteten, så kan vi bolte to standardmoduler på i enden af linjen. Hvis man bygger det i en stor fælles ramme, så er det mere svært at ændre eller skille ad,« forklarer han.
I modsætning til de fleste pakkelinjer kører bakkerne på tværs af linjen. Det er første gang, Kjærgaard bruger det princip, og det gør programmeringen af bevægelsen væsentligt enklere. Hver af de fem robotter kan tage 140 kager op i minuttet og placere dem i bakker.
»Hvis produkter og bakker kører parallelt, kan der opstå problemer med at få koordineret mængderne, og hvis der er produkter, som bliver kasseret, så er der ikke nok til at fylde i bakkerne,« siger Lars Hüttel.
Ud på motorvejen
Når bakkerne er fyldt, skal de ud på et bånd og videre til næste pakkeoperation. Her har Kjærgaard udviklet en simpel mekanisme, så bakkerne fra de fem robotceller bliver skubbet lempeligt ind på båndet uden at støde ind i hinanden – efter samme princip som biler, der fletter ind på motorvejen. Anlæggets styring ‘ved’, hvor alle bakker er, og sørger for, at de ikke støder sammen.
Båndet kører uden medbringere, men der er virtuelle pladser, så hver robotcelle er reserveret en plads på båndet for hver sjette plads. Den sidste plads bruges, hvis der skulle opstå overskud af bakker i en af robotcellerne.
»Vi kan godt lide at holde tingene simple,« siger Lars Hüttel.
Konceptet med robotceller med pick-and-place-robotter har Kjærgaard mest brugt til at håndtere skrøbelige fødevarer, men det kan ifølge Lars Hüttel sagtens bruges til at håndtere andre emner, eksempelvis metalemner.
Standardkomponenter
Kjærgaard har bygget systemet af standardkomponenter fra Rockwell Automation. På den måde bliver brugeren ikke afhængig af enkelte proprietære systemer.
»Når vi bruger standardkomponenter, bliver maskinen tilgængelig for snart sagt enhver elektriker,« siger Lars Hüttel.
Brugen af standardkomponenter strækker sig også til styringen af robotterne.
»Vi har købt robotter uden deres styring, og vi har selv udviklet styringen. Vi skulle udelukkende bruge robotternes mekaniske evner. Det betyder, at vi får adgang til mange flere, der kan programmere. Der er tusinder, som kan programmere Rockwell-udstyr, men der er kun nogle få håndfulde, som kan programmere specifikke robotter. Det betyder, at kunderne selv efter en indlæring kan omprogrammere deres anlæg,« siger Lars Hüttel.
Enkelt interface
Kjærgaard har også forenklet bruger-interfacet. Der er ét styrepanel, og desuden en iPad, hvorfra man kan få trådløs adgang til alle funktioner, når man bevæger sig rundt i anlægget.
»Vi forsøger at bruge standardkomponenter flest mulige steder. Det gælder også betjening. Der er ingen grund til at opfinde noget nyt, heller ikke et nyt trådløst panel, når der findes gode komponenter som for eksempel en iPad. Det vigtige er, at vi får lavet en intelligent styring, som får delene til at virke rigtigt sammen,« siger Lars Hüttel.
For at kunne skifte værktøjer hurtigt til robotterne er der installeret en snaplås, som kan betjenes med en enkelt unbrakonøgle. Dermed kan man hurtigt skifte mellem forskellige produktioner.
Opdager defekte paller
Kjærgaard har også på anden vis tænkt på, hvordan fejl og produktionsstop kan undgås.
Firmaet har nemlig bygget et robotbaseret pallesorteringsanlæg til pakkeanlægget, der ved hjælp af en 3D-skanner detekterer, om indgående paller er defekte og skal kasseres.
»Robotten finder mangler og fejl på pallen, for eksempel søm, der stikker ud, eller manglende brædder. Kunden definerer selv, hvad fejl er, og den placerer de fejlbehæftede paller i en stak for sig,« fortæller Morten Bodilsen, divisionsdirektør i Kjærgaard.
