7 perfekte Anwendungsfälle für Robotergreifer in der Lebensmittelproduktion
Robotergreifer und ihre Anwendungsbereiche
Die Werkzeuge eines Roboters sind einer der wichtigsten Aspekte in der Automatisierung. Gerade die Lebensmittelindustrie ist ein neuer Bereich, der viele Herausforderungen bei der Auswahl des richtigen Greifers mit sich bringt. Deshalb haben wir einen Leitfaden erstellt, der ihnen die aktuellen Aufgabenbereiche und die dafür benötigten Greifer aufzeigt.
Einführung
Der Robotergreifer ist eines der wichtigsten Bedienelemente des Roboters. Er wird zum Greifen, Zentrieren und Ausrichten des Werkstücks oder der Last verwendet. Bei komplexen Modellen von Robotergreifern ist es darüber hinaus möglich, den Greifer und die Rückmeldung zu nutzen. Die Grundvoraussetzung für einen Robotergreifer ist ein sicherer Griff und ein geringes Gewicht, da die maximale Nutzlast auch das Gewicht des Greifers beinhaltet. Die Konstruktion eines Industrierobotergreifers kann sehr komplex sein. Ist die Greifkraft zu gering, besteht die Gefahr, dass die Last herunterfällt, ist sie zu hoch, kann sie das Objekt zerquetschen und damit beschädigen. Schwere Gegenstände müssen weiter von der Achse des Greifers entfernt werden, um die großen Torsionskräfte zu minimieren, die auf den Greifer des Roboters wirken.
Normalerweise werden die Greifer für Industrieroboter für jedes Projekt individuell konstruiert, und die Greifereinheit wird ausgetauscht, wenn sich die Größe einer Last ändert. Die häufigste Greifvorrichtung für einen Industrieroboter ist ein pneumatisch betriebener Klemmmechanismus. Weniger verbreitet sind hydraulische oder elektrische Greifer. Letztere ermöglichen es dem Greifer, sich bis zur gewünschten Zwischenposition zu schließen.
Arten von Robotergreifern
Für jede Produktionsaufgabe wählen die Ingenieure des Unternehmens die richtige Lösung und die Art und Weise, wie der Roboter das Produkt aufnimmt – mechanisch, mit Vakuum, mit Saugnäpfen, usw.
Es wird unterschieden zwischen:
- Vakuum-Sauggreifer,
- Gabelzangengreifer,
- Spannzangengreifer,
- Magnetische Sauggreifer,
- Kombinierte Greifer.
Vakuumsauggreifer gehören heute wahrscheinlich zu den beliebtesten, vor allem bei automatisierten Palettierprozessen. Sie verwenden Vakuumsauggreifer zum Anheben und Bewegen von Produkten. Diese Greifer sind am effektivsten, wenn nur die Oberseite des Pakets zugänglich ist. Sie sind ideal für die Verwendung mit Wellpappkartons. Sie eignen sich auch hervorragend für die Handhabung vieler Arten von Paletten.
Gabelgreifer eignen sich für schwere und unregelmäßig geformte Produkte (nicht standardisierte Verpackungen, Säcke, Schachteln mit Deckeln usw.). Die Gabelzinkenreihen in den Gabeln nehmen die Produkte sanft auf. Und transportieren sie mit minimaler Verformung an den gewünschten Ort.
Klemmgreifer werden im Allgemeinen eingesetzt, wenn Vakuumgreifer aufgrund von Konstruktions- oder Verpackungsproblemen nicht geeignet sind. Zum Beispiel, wenn Sie Produkte handhaben müssen, die in Plastikfolie eingewickelt sind und auf einer Unterlage liegen. Diese Greifer sind ideal für die Palettierung von dünnwandigen Verpackungen verschiedener Formen. Mit ihnen lassen sich hohe Handhabungsgeschwindigkeiten und eine bessere Rückhaltung der Produkte erreichen.
Magnetgreifer sind für die Handhabung von Produkten aus Eisenmetallen unverzichtbar.
Je nach Art des verwendeten Magneten lassen sich diese Greifer grob unterteilen in:
- Greifer mit Dauermagneten;
- Elektromagnetische Greifer.
Elektromagnetische Greifer – Greifer mit Permanentmagneten. Kombinierte Greifer eignen sich besonders für die Palettierung, wenn mehrere Vorgänge automatisiert werden müssen. Zum Beispiel, wenn ein Roboter nicht nur das Produkt bewegen, sondern auch eine Palette aufnehmen und/oder Deckblätter zwischen die Produktlagen legen soll. Die am häufigsten verwendeten Greifer sind in diesem Fall Vakuumgreifer und Vakuumgabelgreifer. Wie die Namen vermuten lassen, vereinen sie die Eigenschaften der beiden Greifertypen.
Jeder der oben genannten Industrierobotergreifer hat seine eigenen Vorteile und ist für die jeweilige Aufgabe am effektivsten.
Greifer für Industrieroboter gibt es in vielen Formen, so dass es die Aufgabe der Konstrukteure ist, Greifer zu entwickeln, die am besten für das jeweilige Objekt geeignet sind. Die Aufgabe, einen Greifer für einen Roboter zu entwerfen, wird vereinfacht, wenn der Industrieroboter mit Objekten desselben Typs arbeitet, aber es ist auch möglich, dass der Roboter mit Objekten unterschiedlicher Form und unterschiedlichen Gewichts arbeiten muss, zum Beispiel an den Sortieranlagen.
In solchen Fällen werden universelle Greifer entwickelt, die durch Systeme der künstlichen Intelligenz mit selbstlernenden Funktionen ergänzt werden. Jedes Mal, wenn der Roboter erfolgreich ist oder scheitert, wird er schlauer und wählt den Greifplatz für ein ähnliches Objekt in der Zukunft genauer aus.
Die Robotisierung der Industrie ist keine Modeerscheinung. In der heutigen industrialisierten Welt ermöglicht die Einführung der Industrierobotik eine effiziente Entwicklung in einem wettbewerbsintensiven Umfeld. Mit der neuesten Technologie erhalten Unternehmen aller Größenordnungen eine hocheffiziente und flexible Produktion, die ihre Zuverlässigkeit und Vielseitigkeit erhöht.
Was machen Roboter in der Lebensmittelindustrie?
Die Unternehmen der Lebensmittelindustrie setzen Roboter aktiv ein. Es wird erwartet, dass der Wert der Lebensmittelautomatisierung bis 2022 auf 2,5 Milliarden Dollar steigen wird. In diesem Artikel stellen wir 7 Aufgaben in der Lebensmittelindustrie vor, die von Robotern erfolgreich gelöst werden.
Die Lebensmittelproduktion lässt sich in zwei Stufen unterteilen: die Erstverarbeitung der Lebensmittelrohstoffe und die Zweitverarbeitung der Produkte.
1. Primärverarbeitung von Rohstoffen
Die Erstverarbeitung umfasst die Vorbereitung der Lebensmittel für die Vermarktung oder Weiterverarbeitung: Reinigen, Sortieren, Schneiden, Verpacken. Bis vor kurzem wurden in diesem Schritt nur sehr wenig Roboter eingesetzt.
Die Größe, das Gewicht und die Form der Produkte sind sehr unterschiedlich, was es für Roboter schwierig macht, sie zu handhaben. Die Hersteller haben jedoch längst sensible und weiche Greifer entwickelt, mit denen Maschinen rohe Lebensmittel handhaben können.
2. Sortieren von Obst und Gemüse
Obst und Gemüse sind aufgrund ihrer Größe und Form schwer mit Robotern zu handhaben. Außerdem sind sie sehr leicht zu beschädigen. Aus diesen Gründen werden für diese Anwendungen normalerweise Menschen eingesetzt. Die jüngsten technologischen Entwicklungen ändern diese Situation jedoch. Soft Robotics hat einen flexiblen Greifer vorgestellt, der sogar einzelne Salatblätter handhaben kann.
Ein weiteres Beispiel ist der Lacquey-Greifer, der mit einem Spatel weiche Früchte und Gemüse aufnimmt.
3. Robotisches Schneiden
Das Schneiden ist einfach und leicht zu automatisieren. Selbst eine Küchenmaschine kann die meisten Lebensmittel schnell in Scheiben schneiden. Aber für aufwändigere und kompliziertere Schnitte, wie z. B. bei Meeresfrüchten, waren in der Regel Menschen erforderlich. In den letzten Jahren sind Roboter zum Schneiden von Fisch aufgetaucht, die in der Lage sind, Unregelmäßigkeiten in der Karkasse zu erkennen und zu entfernen und Filets perfekt zu schneiden.
4. Recycling von Produkten
Roboter werden schon seit einigen Jahren bei der Sortierung von Fertigprodukten eingesetzt. Ihr Einsatzspektrum wird jedoch immer größer.
5. Produkt-Sortierung
Vielleicht kennen Sie bereits die Hochgeschwindigkeits-Delta-Roboter, die für den Transport von Lebensmitteln in der Produktionslinie eingesetzt werden. Dies ist ein Beispiel für die Sortierung beim Recycling. Es unterscheidet sich von dem oben erwähnten Verfahren, weil die Lebensmittel hier eine einheitlichere Form und Größe haben. Homogene Produkte eignen sich viel besser für Roboter, weshalb sie bei solchen Vorgängen aktiv eingesetzt werden.
6. Tortendekoration
Von einem Roboter hergestellte Tortendekorationen sehen sehr schön aus. Bei diesem Verfahren wird ein 3D-Drucker-ähnlicher Roboterarm verwendet, um die Delikatesse herzustellen. Der Deco-Bot-Roboter von Unifiller kann sich bewegende Torten auf einem Förderband dekorieren.
Die Maschine ist auch in der Lage, den Kuchen wunderschön zu schneiden – der Katana-Roboterschneider schneidet mit Hilfe von Druckwasser Stücke mit komplexen Formen aus.
7. Pizza backen
Einige Unternehmen der gehobenen Lebensmittelindustrie haben Angst vor Robotern. Ihre Geschäftsleitung befürchtet, dass die Produkte nicht mehr den Anschein erwecken, von Hand gekocht zu sein. Der Pizzahersteller Silicon Valley zeigt jedoch, wie Roboter menschlich aussehende Speisen zubereiten können. In der Pizzeria werden zwei Roboter eingesetzt: ein Delta-Roboter zum Auftragen der Tomatensoße und ein ABB-Arm zum Backen. Das System ist noch nicht vollständig automatisiert, aber in Zukunft will das Unternehmen den gesamten Kochvorgang dem Roboter überlassen.
Vorteile von Robotergreifern:
- Roboter haben Menschen erfolgreich ersetzt und sind in der Produktion billiger als Arbeitnehmer;
- Jeder von ihnen kann insgesamt mehrere Dutzend Arbeitnehmer ersetzen;
- In 12 bis 15 Betriebsjahren amortisieren sich die Roboter nicht nur, sondern erhöhen auch die Produktionsrate um ein Vielfaches.
Die wichtigsten Vorteile
- Geringere Arbeitskosten;
- Schnellere Produktionsprozesse;
- Höhere Genauigkeit und weniger Ausschuss;
- Materialeinsparungen;
- Energieeinsparungen;
- Reduzierte Bearbeitungskosten;
- Verbesserte Verwaltung;
- Geringere Lagerkosten;
- Flexibilität, zu einem anderen Projekt zu wechseln.
Über unsere Firma
Der Hauptzweck von Robotern besteht darin, die Produktivität durch die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit von Robotern zu steigern, Maschinen ohne Unterbrechungen oder Wochenenden rund um die Uhr zu nutzen und die Produktqualität zu verbessern. Um seine Produktionsfunktionen zu erfüllen, muss der Roboter jedoch die Teile des hergestellten Produkts greifen, bewegen und bearbeiten. Der Roboter selbst ist das Vehikel für die Geräte, mit denen die Teile gegriffen oder bearbeitet werden. Die Greifsysteme für Roboter sind das Arbeitswerkzeug, das sich am Ende des Roboterarms befindet. Ihr Design bestimmt die Funktionalität des Roboters und ihre Qualität bestimmt die Geschwindigkeit und Genauigkeit der ausgeführten Arbeit.
Unser Unternehmen fertigt kundenspezifische Greifer und Greifer für Roboter nach Kundenspezifikation. Je nach gewünschter Funktionalität der Roboter-Fertigungszelle wählen wir aus einem umfangreichen Sortiment an Standardprodukten oder konstruieren Ihren eigenen Greifer bzw. Greifer für Ihren Roboter.
Die Auslegung von Roboterzellen für den spezifischen Produktionsprozess sorgt für maximale Effizienz und Geschwindigkeit der Produktionsprozesse. Wir produzieren:
In den letzten Jahren haben wir für unsere Kunden maßgeschneiderte Lösungen entwickelt, inklusive Hygienic Design, Detektierbarkeit und Griffschnellverstellung in einem EoAT-Gerät. Spezielle Silikone und ein einfaches Design ohne jegliche Anschlüsse oder Schmierung ermöglichen einen hygienischen Umgang mit Lebensmitteln und eine einfache Reinigung des Gerätes. Die flexible Struktur garantiert eine schonende Handhabung empfindlicher Gegenstände.
Unser Unternehmen konstruiert und fertigt Industrierobotergreifer individuell für jedes Projekt. Damit sind sie perfekt an die zu handhabenden Lasten angepasst und weisen höchste Produktivität auf. Kontaktieren Sie uns und wir konzipieren den perfekten Robotergreifer für Sie.
