Custom lettuce Softgripper – Bester Halt am Kopfsalat

Lösung für die Handhabung von Salat mit einer kundenspezifischen Greiferkonfiguration, die auf die Anforderungen eines Kunden an die Robotereinrichtung zugeschnitten ist. Eine Fallstudie als perfektes Beispiel dafür, wie wir gemeinsam mit unseren Partnern Lösungen entwickeln.

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 Landwirtschaftsindustrie 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 können problemlos in alle Arten von Produktionslinien integriert werden, was eine vollständige Kontrolle über ihre Arbeit ermöglicht und ein höheres Maß an Präzision und Sicherheit bietet. Der höchste Automatisierungsgrad ist erreicht, wenn die Roboter völlig unabhängig vom Menschen sind; sie benötigen keinerlei menschliches Eingreifen, um ihre Aufgaben zu erfüllen; man spricht dann von einem vollautomatischen Betrieb. Neben der Computer Vision zur Objekterkennung ist ein bestimmtes Werkzeug am kompliziertesten und wichtigsten für solche Lebensmittelverarbeitungslinien und das heutige Schwerpunktthema “Salatverarbeitung”: Ein weicher Greifer für den Salatverarbeitungsroboter. 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 ein maßgeschneidertes Greifermodell für einen Salatpflückroboter entwickelt, 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 von Produkten stecken bleiben und Bakterien gedeihen können.
Die Reinigung von Roboteranlagen in der Lebensmittelbranche 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 zu beseitigen.
Dabei müssen die Oberflächen geneigt sein, damit das Wasser von allen Elementen abtropfen kann.
Darüber hinaus müssen 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 gehandhabt 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.
Der Softgripper kann theoretisch beide Probleme lösen, obwohl die Größe des Kopfsalats 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 von Salat und prognostizierte die möglichen Ausreißer.
Auf der Grundlage dieser Anforderungen wurde ein kundenspezifischer 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 ein spezielles Greiferdesign entwickelt, das einen ganzen Salatkopf fasst und es dem Greifer ermöglicht, ihn von unten zu greifen, so dass keine Druckstellen entstehen, während er gleichzeitig in der Lage ist, Salate unterschiedlicher Größe und Form zu greifen.
Außerdem mussten wir den Greifer an zwei Arten von Anwendungen anpassen: Verpackter und unverpackter Salat.
Verpackt bedeutet, dass der Kopfsalat bereits in Plastikbeuteln verpackt von einer vorhergehenden Fließbandstation 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 in der Regel zwei Arten von Robotern eingesetzt: Delta-Roboter und Scara-Roboter.
In unserem Testaufbau haben wir einen Deltaroboter von ABB verwendet.
Der Delta-Roboter ähnelt dem, den unser Kunde in Feldversuchen für die Handhabung seines Eisbergsalats verwendet.
In unseren Tests waren bis zu 60 Picks pro Minute möglich, ohne Greifspuren zu hinterlassen oder Salatblätter zu vereinzeln.

Ein guter Greifer für Hochgeschwindigkeitshandling muss schnell und leicht sein.
Das Gewicht von Produkt und Greifer muss so gering wie möglich sein, um eine maximale Produktivität zu erreichen.
Während das Gewicht des Produkts nichts ist, wo ein paar Gramm eingespart werden können, kann ein leichtes Greiferdesign in einigen wichtigen Aspekten vorteilhaft sein:

Der letzte Aspekt ist entscheidend.
Wie lassen sich die Kosten für Delta-Roboter senken?
Indem man sie mit kleineren Motoren ausstattet und sie somit billiger herstellt!
Bei der Konstruktion 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 weicher Greifer haben musste, war die Fähigkeit, das Gemüse in Schalen zu legen, zwischen denen sich die Greiferfinger nur in 4 Positionen bewegen konnten.
Letztendlich war dies ein Hauptkriterium bei der Entwicklung dieses Greifers – zwischen die Schalen zu gelangen, den Salatkopf einzulegen und das Produkt in der Endposition freizugeben.

Weitere Bewerbungen voraus

Wie Sie sich vielleicht denken können, ist dies nicht die einzige Anwendung für diese neue Art von Greifern.
Unsere Greifer können an viele andere Anwendungen angepasst werden, um einen optimalen, sicheren und hygienischen Griff zu erzielen.
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: in zwei oder drei Stücke verpackter Lauch und lose verpackter roter Eichblattsalat.
Aber auch Chicorée und andere verpackte Gemüsesorten können auf ähnliche Weise behandelt werden, was die Agrartechnik 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 in den Bereichen Technik und Rapid Prototyping.
Wir arbeiten eng mit unseren Kunden zusammen.
In einem ausführlichen Gespräch besprechen wir alle Anforderungen, die ein Projekt mit sich bringt, und legen Ihnen zeitnah einen ersten CAD-Prototyp zur Prüfung vor.
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 Feldtests 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?

Zur Unterstützung Ihres Rapid Prototyping haben wir SoftActuator-Finger entwickelt.
Diese Finger können so montiert werden, dass sie Teil eines beliebigen End-of-Arm-Toolings sind und jede gewünschte Greiferform 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 Laboraufbauten 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 Anwendung ist neu für uns?
Ein Produkt aus dem Supermarkt kann immer getestet werden.
Für außergewöhnlichere Produkte empfehlen wir Ihnen, uns Muster Ihrer Produkte zu schicken, und wir stellen Ihnen gerne Bilder und Videos von möglichen Greifern zur Verfügung, die Ihre Produkte handhaben, damit Sie Ihre Marketingbemühungen und die Einrichtung bewerten können.

Kontakt

Wir freuen uns, mit Ihnen in Kontakt zu treten! Lassen Sie uns in einem kurzen Gespräch herausfinden, wie Sie Ihre Bewerbung 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!"

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