Automatiserad palletering av iste och juicer från kylrum

Palletering av kartonger är en vanlig automatisk applikation, men att göra det från ett kylrum som regelbundet spolas med vatten för att hållas rent är en enorm utmaning. Motion Controls Robotics löste detta med att använda vakuumteknik från Piab tillhandahållen av Neff Group Distributors.

Att tillhandahålla marknaden med iste och juice kräver att lådorna med respektive flaskor palleteras för transport ut till detaljhandlarna. Eftersom det rör sig om färskvaror förvaras flaskorna i kylrum. En kund vände sig till Motion Controls Robotics Inc (MCRI) i Fremont, OH, för att ersätta ett befintligt ineffektivt system där de vakuumkoppar och pumpar som användes inte klarade den genomsnittliga temperaturen på 1,7 °C (35 °F) i kylrummet så bra. Kylan gjorde vakuumkopparna styva och att pumparna fick inte tillräckligt med vakuum för att hålla fast lådorna, vilket ledde till att lådorna tappades ner regelbundet. Det krävdes ett bättre system för att hantera kartonger som väger över 19 kg (42 lbs).

På grund av spolningsprocessen fick man direkt ta bort alla typer av gripdon som hade stängda celler med tekniskt skum samt gaffelformade verktyg på grund av begränsningarna i arbetsutrymmet.

”Med denna information i åtanke var det tydligt att den enda möjliga lösningen skulle vara silkonkoppar som står emot kyla och högkvalitativa och effektiva vakuumpumpar, ett typiskt fall för Piabs vakuumlösningar”, förklarar Nathan Baker, mekanisk ingenjör på MCRI. ”Jag kontaktade därför Matt McClellan på Neff som alltid har olika produktförslag och en bra teknisk support. Det var han som föreslog att vi skulle använda SX12-ejektorn efter ytterligare analyser om den mest lämpade pumpen med hjälp av Piabs tekniska expert, applikationsingenjören Oliver Lizotte på Piabs huvudkontor i Hingham, MA.”

McClellan, teknisk säljspecialist på Neff Group Distributors, Valley View, OH, tillägger: ”SX12 är den ejektor som Piab använder i sin flaggskeppspump piCOMPACT®23 SMART“ för hög vakuumprestanda. Den baseras på deras vakuumteknik i COAX®-generationen. Denna ejektor är särskilt optimerad för hög tillförlitlighet, flexibilitet, ett högt vakuumflöde och snabba cykeltider, och rekommenderas särskilt för palleteringslösningar som kräver större vakuumsystem. Det verkade, och visade sig vara, rätt lösning att applicera i detta fall med vägledning av MCRI”.

Oliver Lizotte lägger till: ”Tack vare det högre vakuumflödet erbjuder SX12 inte bara en större hållkraft, den är även beständig mot damm och skräp, en viktig faktor inom paketeringsapplikationer med kartonger”.

Vakuumtekniken COAX ger även lägre energiförbrukning och erbjuder ett säkert och snabbt grepp tack vare det höga initiala vakuumflödet. COAX-ejektorerna är dessutom dubbelt så snabba som andra ejektorer och levererar tre gånger bättre flöde än vanliga vakuumejektorer med identisk tryckluftsförbrukning. Ejektorerna kan leverera höga prestanda även med lågt eller varierande lufttryck. Detta har visas sig i oberoende jämförelsetester på Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology IWU i Dresden, Tyskland. Dessa testar har visat att Piabs ejektorer kräver betydligt mindre tryckluft för att kunna uppnå samma prestanda som ejektorer från andra tillverkare. Eftersom de inte har några rörliga delar är de även praktiskt taget underhållsfria och beständiga mot de flesta miljötillstånd såsom kyla. Därmed innebär valet av dem minskade kostnader för tryckluftsförsörjning och stopptider för underhåll.

Nathan Baker fortsätter: ”Vi utförde ett flertal interna tester på MCRI för att jämföra SX12 och VGS™ 3010 hållkrafter genom att använda flera olika koppar i olika former och storlekar. Resultatet visade att valet av SX12 är perfekt. Vi testade samtidigt koppar av olika material för kylbeständighet genom att placera dem en vecka i frysen och sedan utföra olika stress- och trycktester på kopparna. Efter det kom vi fram till att Piabs silikonkopp B75.20 var rätt kopp för denna applikation eftersom dessa koppar lämpar sig för höjdskillnader och lätt böjda eller ojämna ytor, i synnerhet när flera korta bälgkoppar kombineras i en lyftanordning. Piabs policy om att tillhandahålla sugkopparna gratis under en testperiod på 30 dagar lät oss systemintegratörer verkligen testa dem i applikationen och försäkrade oss om att vi hade valt bästa möjliga produkt för varje applikation”.

Systemet startar med en robot som plockar upp en pall och placerar den på en rulltransportör. För att göra det sträcker robotverktyget ut fyra mekaniska klämmor som greppar tag under pallens överdel. Efter att roboten har placerat pallen på rulltransportören flyttar roboten över den till en transportör med ett plastband dit lådorna fyllda med iste eller juice anländer för palletering. En upprullbar dörr som skyddar operatören från att körsystemet öppnas och robotaverktyget vrids till kedjans övre transportör. Genom att använda Piabs silikonkopp B75.20 kan robotverktyget greppa en rad av fyra kartonger (nästan 80kg) och placera dem på en lastpall. Efter att ha lagt två

produktlager greppar roboten direkt ett ark av mellanlager genom att sträcka ut fyra B50-flerbälgssugkoppar av silikon fästa till VGS 3010™-pumpen som är placerad vid robotverktygets yttre hörn. Kopparna utför en lätt lyftande rörelse för att enkelt separera de tunna lagerarken. Ejektorns Coax-baserade teknik har god tillförlitlighet för att hantera lagerarkens lätta vikt.

Två av dessa palleteringsceller placeras mitt emot varandra, båda matar en automatisk sträckfilmsmaskin genom en upprullbar säkerhetsdörr. Säkerhetsdörren skyddar operatören från att hamna mellan någon av palleteringscellerna.

Nathan Baker på MCRI sammanfattar förbättringarna i de nya palleteringscellerna jämfört med de föregående cellerna: ”Med denna uppsättning har vi kunnat lägga till 4,5 kg extra hållkraft per huvudkopp. Faktum är att vi har gått från ett system som tappade nästan varje låda till en lösning som plockar alla låder, även de våta, de med beskuren tejp och lim där klaffarna är lösa. EOAT:n med Piabs sugkopp B75.20 och SX12-ejektor gör jobbet ändå!”

Vill du veta mer? Kontakta oss!