Custom lettuce Softgripper – Bester Halt am Kopfsalat
Anwendung
In diesem Beispiel haben wir ein kundenspezifisches Design in Zusammenarbeit mit unserem Partner verwendet: Projx Automation LTD. Das Ziel war es, sehr leichte, aber ziemlich große Lebensmittel mit unterschiedlichen Formen mit oder ohne Verpackung zu handhaben. Wir haben einen Greifer entwickelt, der für all diese Anwendungen eingesetzt werden kann. Dieser weiche Greiferboden wurde speziell für die Produktvielfalt angefertigt. Selbstverständlich stellen wir Ihnen auch gerne einen Robotergreifer für Ihre Anwendung zur Verfügung. Wenn Sie die Handhabung und Verpackung von Kohl automatisieren, sollten Sie sich mit uns in Verbindung setzen, um diese kundenspezifische Greiferkonstruktion anzufordern und ein White Paper darüber zu erhalten, wie wir es geschafft haben, diese Anwendung in kürzester Zeit zum Laufen zu bringen.
Es handelt sich um eine sehr spezielle Anwendung, bei der wir den gesamten Anpassungsprozess durchlaufen haben, beginnend mit den Greifern, die mit dem SoftActuator-Bausatz unter Verwendung des Engineering-Kits aus unserem Online-Shop hergestellt wurden. Danach haben wir eine vollständige Basis entwickelt, die dem SoftGripper-Design ähnelt. Der Vollgreifer wird nun in einer automatisierten Pick-and-Place-Anlage eingesetzt. Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen.
Weitere Informationen zu diesem Projekt finden Sie in unserem Whitepaper:
Warum Roboter bald Salat pflücken werden
Die Agrarindustrie ist auf dem Vormarsch und entwickelt immer mehr Maschinen für die Ernte und die Lebensmittelverarbeitung. Es werden neue Technologien eingeführt, um die Effizienz dieser Maschinen zu verbessern. Ein solcher Fortschritt ist der Einsatz von Robotern in der Landwirtschaft. Es wurden Roboter entwickelt, die Seite an Seite mit den Landwirten bei der Ernte oder der Verarbeitung von Lebensmitteln arbeiten können. Roboter lassen sich problemlos in alle Arten von Produktionslinien integrieren, ermöglichen eine vollständige Kontrolle über ihre Arbeit und sorgen für ein höheres Maß an Präzision und Sicherheit. Der höchste Automatisierungsgrad ist erreicht, wenn die Roboter völlig unabhängig vom Menschen sind. Sie benötigen keinerlei menschliches Eingreifen, um ihre Aufgaben zu erfüllen. Dies würde man als vollautomatischen Betrieb bezeichnen. Neben der Computer Vision für die Objekterkennung ist ein bestimmtes Werkzeug für solche Lebensmittelverarbeitungslinien am kompliziertesten und wichtigsten und das heutige Schwerpunktthema „Salatverarbeitung“: Ein weicher Greifer für den Roboter zur Handhabung von Salat und Salatpflanzen. Eine große Herausforderung liegt in der Konstruktion solcher Greifer, die die geerntete Ware vom Förderband in einzelne Behälter zur weiteren Verpackung befördern sollen. Gemeinsam mit unseren Kunden haben wir die Entwicklung eines maßgeschneiderten Greifermodells für einen Salatpflückroboter in Angriff genommen, um die Produktivität in der Landwirtschaft zu steigern.
Hygienische Greiferkonstruktion
Ein wichtiger Faktor bei Robotern im Lebensmittel- und Landwirtschaftssektor ist das hygienische Design. Ein Greifer muss zwischen den Arbeitsschichten leicht zu reinigen sein. Unhygienische Zwischenräume sind ein absolutes No-Go, da sie Bereiche schaffen, in denen Teile der Produkte stecken bleiben und Bakterien gedeihen können. Die Reinigung von Robotersystemen im Lebensmittelbereich erfolgt durch Abspritzen der Teile mit Reinigungslösungen: ätzend, säurehaltig und oft auch chlorhaltig. Nach dem ersten Sprühen wird die Anlage mit Wasser abgespült, um eventuelle Rückstände von Verschmutzungen und Reinigungslösungen wegzuwaschen. Dazu müssen die Oberflächen geneigt sein, damit das Wasser von allen Elementen abtropfen kann. Außerdem müssen die Schrauben und Dichtungen hygienisch sein, damit der Softgreifer für die Handhabung von Salatköpfen verwendet werden kann.
Das Greifen von Salat kann aufgrund der Beschaffenheit des Objekts sehr schwierig sein. Frisch geschnittener Salat muss mit Vorsicht behandelt werden, da jedes Blatt brechen und die Qualität des Produkts beeinträchtigen kann. Salatblätter sind nicht so dicht gepackt wie bei Kohl. Der Greifapparat muss sich auf die weiche Beschaffenheit des Objekts einstellen und die Greifkraft entsprechend anpassen. Softgripper können theoretisch beide Probleme lösen, obwohl die Größe des Salats nicht in den Standardanwendungsbereich passt.
Ein Kunde wandte sich an uns und fragte nach einem maßgeschneiderten hygienischen Greifer für diese Anwendung. Unsere weichen Aktuatoren mit kundenspezifischer Halterung entsprachen nicht den hygienischen Anforderungen der Anwendung.
Unsere technische Abteilung analysierte die durchschnittliche Größe und das Gewicht des Salats und prognostizierte die möglichen Ausreißer. Ausgehend von diesen Anforderungen wurde ein maßgeschneiderter Greifer entworfen und in unserer Rapid-Prototyping-Anlage hergestellt. Nach drei Tagen führten wir Greifversuche mit Salat durch und übergaben den Prototyp an den Kunden.
Um der Form des Salatkopfes gerecht zu werden, haben wir einen maßgeschneiderten Greifer entwickelt, der auf einen ganzen Salat passt und den Greifer von unten greifen lässt, so dass keine Druckstellen entstehen. Außerdem mussten wir den Greifer für zwei Arten von Anwendungen anpassen: Verpackter und unverpackter Salat. Verpackt bedeutet, dass der Kopfsalat in Plastiksäcken verpackt von einer vorherigen Förderbandstation kommt.
Hochgeschwindigkeits-Kommissionierung von Salatköpfen
Damit die Aufgabe wirtschaftlich ist, müssen die Entnahmezyklen hoch und die Zykluszeiten niedrig sein. Für diese Art von Anwendung werden normalerweise zwei Arten von Robotern verwendet: Delta-Roboter und Scara-Roboter. In unserem Testaufbau haben wir einen Deltaroboter von ABB verwendet. Das Delta-Roboter-Setup ähnelt dem, das unser Kunde bei seinen Feldtests für die Handhabung seines Eisbergsalats verwendet. In unseren Tests waren bis zu 60 Entnahmen pro Minute möglich, ohne Greifspuren zu hinterlassen oder Salatblätter auszusondern.
Ein guter Greifer für Hochgeschwindigkeitshandling muss schnell und leicht sein. Das Gewicht von Produkt und Greifer muss so gering wie möglich sein, um maximale Produktivität zu erreichen. Während das Gewicht des Produkts nichts ist, bei dem ein paar Gramm eingespart werden können, kann ein leichtes Greiferdesign in einer Reihe von Schlüsselaspekten vorteilhaft sein:
- Schnellere Beschleunigung und Abbremsung
- Weniger Gesamtenergieverbrauch
- Ein Robotermodell für leichtere Anwendungen
Der letzte Aspekt ist entscheidend. Wie kann man die Kosten für Delta-Roboter senken? Indem man sie mit kleineren Motoren ausstattet und sie somit billiger herstellt! Bei der Entwicklung von Leichtbauwerkzeugen für das Ende des Arms gibt es also entscheidende Vorteile, die bei der Prozessgestaltung nicht außer Acht gelassen werden sollten.
Weitere wichtige Aspekte des Aufbaus können Sie in unseren Videos sehen: Zur Objekterkennung wurde eine einfache Lichtschranke mit einer an die Förderbandgeschwindigkeit angepassten Verzögerung verwendet, aber auch eine Objekterkennung mit einer Kamera ist möglich.
Greifereigenschaften
Um alles auf den Punkt zu bringen, dies sind die Eigenschaften des Greifers, auf die wir uns bei diesem Robotergreifer für die Handhabung von Salat konzentriert haben:
- Ein Greifer, der für unterschiedlich große Salatköpfe geeignet ist, indem der Greifer den Salatkopf umschließt und ihn von unten mit sanft greifenden Fingern festhält
- Ein Greifer, der unverpackte und verpackte Handhabungsaufgaben bewältigen kann
- Ein guter Griff um die Salatköpfe, ohne Spuren auf dem Salatblatt zu hinterlassen
Aber die wichtigste Eigenschaft, die unser Softgreifer haben musste, war die Fähigkeit, das Gemüse in Schalen zu legen, zwischen denen sich die Greiferfinger nur in 4 Positionen bewegen konnten. Schließlich war dies ein Hauptkriterium bei der Entwicklung dieses Greifers – zwischen die Schalen zu gelangen, den Salatkopf zu platzieren und das Produkt in der Endposition freizugeben.
Weitere Bewerbungen voraus
Wie man sich denken kann, ist dies nicht die einzige Anwendung für diesen neuen Greifertyp. Unsere Greifer können an viele andere Anwendungen angepasst werden, um den optimalen, sicheren und hygienischen Griff zu erreichen. Ein kurzer Blick in die Supermarktregale zeigt eine Fülle von Produkten, die auf ähnliche Weise gehandhabt werden können. Im Video stellen wir einige Anwendungen vor: Lauch in zwei oder drei Stücken verpackt und roter Eichblattsalat lose verpackt. Aber Chicorée und andere verpackte Gemüsesorten können auf ähnliche Weise behandelt werden, indem man die landwirtschaftliche Technologie voranbringt.
Schnelle Entwicklung zusammen mit Kunden
Lassen Sie uns besprechen, warum und wie diese Anwendung in einer Kooperation möglich wurde und wie Sie von einer Zusammenarbeit mit uns profitieren können.
Warum SoftGripping wählen?
Neben unseren Hauptproduktlinien ist auch unser Kundenservice außergewöhnlich: Unsere Ingenieure helfen Ihnen gerne bei der Entwicklung kundenspezifischer Anwendungen, besprechen die Integration von Greiffingern in Ihre Anlage und testen die Anwendung in einer unserer Anlagen, die verschiedene Modelle und Typen von Robotern, Förderbändern, Anwendungen und Objekterkennungsmethoden umfasst.
Warum kann SoftGripping so schnell individuelle Greifermodelle entwickeln?
Unser Hauptvorteil ist unser Wissen im Bereich Technik und Rapid Prototyping. Wir arbeiten eng mit unseren Kunden zusammen. In einer Deep-Dive-Sitzung besprechen wir alle Anforderungen, die ein Projekt mit sich bringt, und präsentieren Ihnen zeitnah einen ersten CAD-Prototyp zur Überprüfung. Nach dem „OK“ erstellen wir einen ersten Prototyp mit den neuesten 3D-Fertigungstechnologien. Dieser Greiferprototyp wird dann in unseren Anlagen getestet und kann sogar für erste Feldversuche in Anlagen Ihrer Einrichtung verwendet werden. Anhand der Analyse des erstellten Video- und Fotomaterials schlagen unsere Experten das endgültige Modell vor, das dann unter Verwendung von Materialien in Produktionsqualität und sogar im Maßstab hergestellt wird. Der endgültige Greifer kann in Übereinstimmung mit den FDA- und anderen Lebensmittelsicherheitsanforderungen hergestellt werden.
Wie kann die erste Lebensfähigkeit erreicht werden, ohne eine Greiferbasis herzustellen?
Um Ihr Rapid Prototyping zu unterstützen, haben wir SoftActuator-Finger entwickelt. Diese Finger können so montiert werden, dass sie Teil eines beliebigen End-of-Arm-Werkzeugs sind, um jede gewünschte Greiferform zu erzeugen. Dies ist ideal, wenn in der Produktion kein Hygienedesign erforderlich ist oder wenn mehrere Greifersysteme für eine Vielzahl von Produkten, die von einem Roboter gehandhabt werden sollen, getestet werden müssen.
Ich bin ein Integrator und brauche Material, um meinem Kunden eine Konzeptstudie zu präsentieren!
Unsere Laboreinrichtungen sind bereit für den Test! Teilen Sie uns mit, an welcher Anwendung Sie arbeiten, und wir stellen Ihnen gerne Material zur Verfügung, das wir zur Bewertung der Aufgabe erstellt haben. Ihre Bewerbung ist neu für uns? Ein Produkt aus dem Supermarkt kann immer getestet werden. Bei außergewöhnlichen Produkten empfehlen wir Ihnen, uns Muster Ihrer Produkte zu schicken. Wir stellen Ihnen gerne Bilder und Videos von möglichen Greifern zur Verfügung, die Ihre Produkte handhaben, um Ihre Marketingbemühungen und die Einrichtung zu bewerten.
Kontakt
Wir freuen uns, mit Ihnen in Kontakt zu treten! Lassen Sie uns in einem kurzen Gespräch herausfinden, wie Sie Ihre Anwendung automatisieren können. Unsere Ingenieure werden Ihre Anwendung validieren und Ihnen Testmaterial in Form von Videos, Bildern und Whitepapers zur Verfügung stellen:
Über den Autor
Stephan Ulrich
"Die Handhabung von Obst und Gemüse vom Feld bis zum Teller mit Hochgeschwindigkeitsrobotern und Cobots ist sehr gefragt und SoftGripping nimmt das ernst!"
