Softgripper de lechuga a medida – Mejor agarre para la lechuga
Aplicación
En este ejemplo hemos utilizado un diseño personalizado en colaboración con nuestro socio: Projx Automation LTD. El objetivo era manipular alimentos muy ligeros, pero más bien grandes y de forma variable, con o sin envase. Hemos desarrollado una pinza capaz de ser utilizada para todas esas aplicaciones requeridas. Esta base de agarre suave se hizo a medida para adaptarse a la variedad de productos. Por supuesto, estaremos encantados de proporcionarle una pinza robótica para su aplicación. Si por casualidad está automatizando la manipulación y el envasado de coles, póngase en contacto con nosotros para obtener este diseño de pinza a medida y consiga un libro blanco sobre cómo conseguimos poner en marcha esta aplicación en poco tiempo.
Se trata de una aplicación muy especial, en la que hemos realizado todo el proceso de personalización, empezando por las pinzas fabricadas con el kit SoftActuator mediante el kit de ingeniería de nuestra tienda online. Después desarrollamos una base completa que se asemeja al diseño de SoftGripper. La pinza completa se utiliza ahora en una configuración automatizada de recogida y colocación. Para más información, ponte en contacto con nosotros.
Puedes encontrar más información sobre este proyecto en nuestro libro blanco:
Por qué los robots pronto recogerán la ensalada
La industria agrícola avanza y crea cada vez más maquinaria para cosechar y equipos de procesamiento de alimentos. Se están introduciendo nuevas tecnologías para mejorar la eficacia de estas máquinas. Uno de estos avances es el uso de robots en la agricultura. Se han desarrollado robots que pueden trabajar codo con codo con los agricultores mientras recogen las cosechas o procesan los alimentos. Los robots pueden integrarse fácilmente en todo tipo de líneas de producción, lo que permite un control total de su trabajo y proporciona un mayor grado de precisión y seguridad. El nivel más alto de automatización se alcanza cuando los robots son completamente independientes de los humanos; no necesitan ninguna intervención humana en absoluto para realizar sus tareas, esto se llamaría una granja totalmente automatizada. Además de la visión por ordenador para el reconocimiento de objetos, una herramienta concreta es la más complicada e importante para estas líneas de procesamiento de alimentos y el tema central de hoy es la «manipulación de la lechuga»: Una pinza blanda para el robot manipulador de lechugas y ensaladas. El diseño de este tipo de pinzas, que trasladarán la mercancía recolectada desde la cinta transportadora a contenedores individuales para su posterior envasado, supone un duro reto. Junto con nuestros clientes, abordamos la creación de un modelo de pinza a medida para el robot recolector de ensaladas, con el fin de aumentar la productividad agrícola.
Diseño higiénico de las pinzas
Un factor importante para los robots del sector alimentario y agrícola es el diseño higiénico. Una pinza debe ser fácil de limpiar entre turnos. Los espacios antihigiénicos entre elementos son un no-go, porque crean zonas donde pueden atascarse trozos de producto y proliferar las bacterias. La limpieza de las instalaciones robóticas en el sector alimentario se realiza mediante el lavado por pulverización de las piezas con soluciones limpiadoras: cáusticas, ácidas y, a menudo, cloradas. Tras una primera pulverización, la instalación se aclara con agua para eliminar los restos de suciedad y soluciones de lavado. Para ello es necesario que las superficies estén inclinadas para que el agua pueda escurrirse por todos los elementos. Además, los tornillos y las juntas deben ser higiénicos para que la pinza blanda pueda utilizarse en la manipulación de los cogollos de lechuga.
Agarrar lechugas puede ser todo un reto debido a la naturaleza del objeto. La lechuga recién cortada debe manipularse con cuidado, ya que cada hoja puede romperse y deteriorar la calidad del producto. Las hojas de lechuga no están muy apretadas, como ocurre con la col. El aparato de agarre debe adaptarse a la naturaleza blanda del objeto y ajustar la fuerza de agarre en consecuencia. En teoría, la pinza Softgripper puede resolver ambos problemas, aunque el tamaño de la lechuga no encaja en el campo de aplicación estándar.
Un cliente se puso en contacto con nosotros y nos pidió una pinza higiénica a medida para esta aplicación. Nuestros actuadores blandos con soporte personalizado no cumplían la naturaleza higiénica de la aplicación.
Nuestro departamento de ingeniería analizó el tamaño y peso medios de la lechuga y predijo los posibles valores atípicos. A partir de estos requisitos, se diseñó y fabricó una pinza a medida en nuestras instalaciones de prototipado rápido. Al cabo de tres días realizamos pruebas de agarre con lechuga y enviamos el prototipo al cliente.
Para adaptarnos a la forma de la cabeza de la lechuga, desarrollamos un diseño de pinza a medida que se adapta a una lechuga entera y permite que la pinza la coja por debajo, garantizando que no queden marcas de presión, al tiempo que es capaz de coger lechugas de distintos tamaños y formas. Además, la aplicación nos exigía adaptar la pinza a dos tipos de aplicaciones: Lechuga envasada y sin envasar. Envasada significa que el cogollo de lechuga viene preenvasado en bolsas de plástico desde una estación previa de cinta transportadora.
Recogida de cabezas de lechuga a alta velocidad
Para que la tarea sea económica, los ciclos de recogida deben ser altos y los tiempos de ciclo bajos. Para este tipo de aplicación se suelen utilizar dos tipos de robots: Los robots delta y los robots scara. En nuestra configuración de prueba utilizamos un robot delta de ABB. La configuración del robot delta se parece a la que utiliza nuestro cliente en las pruebas de campo y en la manipulación de su lechuga iceberg. En nuestras pruebas, se pudieron realizar hasta 60 recogidas por minuto sin dejar marcas de agarre ni separar hojas de lechuga.
Una buena pinza para manipulación a alta velocidad debe ser rápida y ligera. El peso del producto y de la pinza debe ser el menor posible para conseguir la máxima productividad. Aunque el peso del producto no es nada de lo que se pueda recortar un par de gramos, el diseño de una pinza ligera puede ser favorable en un par de aspectos clave:
- Aceleración y desaceleración más rápidas
- Menos consumo de energía en general
- Un modelo de robot para aplicaciones ligeras
El último aspecto es crucial. ¿Cómo reducir los costes de los robots delta? Haciendo que utilicen motores más pequeños y, por tanto, ¡que su fabricación sea más barata! Así pues, en el diseño de herramientas ligeras de fin de brazo, hay ventajas clave que no deben pasarse por alto en el diseño del proceso.
En nuestros vídeos se pueden ver más aspectos clave del montaje: Para el reconocimiento de objetos se utilizó una simple barrera de luz con un retardo ajustado a la velocidad de la cinta transportadora, pero también es posible el reconocimiento de objetos utilizando una cámara.
Propiedades de las pinzas
En resumen, estas son las propiedades de la pinza en las que nos hemos centrado en este robot de manipulación de lechugas:
- Una pinza que puede adaptarse a lechugas de distintos tamaños, ya que la pinza envuelve el cogollo de la lechuga y lo sujeta con firmeza, pero con suavidad, desde la parte inferior mediante dedos de agarre suave
- Una pinza que puede hacer frente a tareas de manipulación de paquetes y sin paquetes
- Un buen agarre alrededor de las cabezas de lechuga sin dejar marcas en la hoja de lechuga
Pero la principal propiedad que debía tener nuestra pinza blanda es la capacidad de colocar las verduras en bandejas en las que los dedos de la pinza sólo tenían 4 posiciones para moverse entre ellas. Al final, éste fue un criterio principal a la hora de diseñar esta pinza: meterse entre las bandejas, colocar la cabeza de lechuga y soltar el producto en la posición final.
Más solicitudes por delante
Como puedes pensar, ésta no es la única aplicación para este nuevo tipo de pinza. Nuestras pinzas pueden ajustarse a muchas otras aplicaciones para conseguir un agarre óptimo, seguro e higiénico. Un rápido vistazo a las estanterías de los supermercados revela una plétora de productos que pueden manipularse de forma similar. En el vídeo presentamos un par de aplicaciones: puerro envasado en dos o tres trozos y lechuga roja de hoja de roble envasada sin apretar. Pero la achicoria y otras verduras envasadas pueden manipularse de forma similar, haciendo avanzar la tecnología agrícola.
Desarrollo rápido junto con los clientes
Hablemos de por qué y cómo se hizo posible esta aplicación en una cooperación y de cómo puede beneficiarse de trabajar con nosotros.
¿Por qué elegir SoftGripping?
Además de nuestras principales líneas de productos, nuestro servicio de atención al cliente es excepcional: Nuestros ingenieros están siempre dispuestos a ayudar en el desarrollo de aplicaciones personalizadas, discutiendo la integración de los dedos de agarre en su configuración, y probando la aplicación en una de nuestras configuraciones, incluyendo diferentes modelos y tipos de robots, cintas transportadoras, aplicaciones y métodos de reconocimiento de objetos.
¿Por qué SoftGripping puede desarrollar modelos de pinza personalizados tan rápidamente?
Nuestra principal ventaja son nuestros conocimientos en ingeniería y prototipado rápido. Trabajamos en estrecha colaboración con nuestros clientes. En una sesión de profundización, hablamos de todos los requisitos que conlleva un proyecto y presentamos un primer prototipo CAD en el momento oportuno para que lo revises. Tras el «OK», creamos un primer prototipo utilizando lo último en tecnologías de fabricación 3D. A continuación, este prototipo de pinza se prueba en nuestros montajes e incluso puede utilizarse para tus primeras pruebas de campo en montajes de tus instalaciones. Analizando el material de vídeo y fotográfico creado, nuestros expertos sugieren el modelo final que luego se fabrica utilizando materiales de grado de producción e incluso a escala. La pinza final puede fabricarse conforme a los requisitos de la FDA y otros requisitos de seguridad alimentaria.
¿Cómo se puede acceder a la primera viabilidad sin fabricar una base de agarre?
Para ayudarte en la creación rápida de prototipos, hemos desarrollado los dedos SoftActuator. Estos dedos pueden montarse para formar parte de cualquier herramienta de fin de brazo para crear cualquier forma de pinza que necesites. Esto es perfecto cuando no se necesita un diseño higiénico en la producción o cuando hay que probar múltiples configuraciones de pinzas para una variedad de productos que manipulará un robot.
Soy integrador y necesito material para presentar un estudio conceptual a mi cliente.
¡Nuestros montajes de laboratorio están listos para la prueba! Haznos saber en qué aplicación estás trabajando y estaremos encantados de compartir el material que hemos creado para evaluar la tarea. ¿Tu aplicación es nueva para nosotros? Siempre se puede probar un producto del supermercado. Para productos más extraordinarios, te recomendamos que nos envíes muestras de tus productos y estaremos encantados de proporcionarte imágenes y vídeos de posibles pinzas que manipulen tus productos para tus esfuerzos de marketing y evaluación de configuraciones.
Contacto
Estaremos encantados de ponernos en contacto con usted. Hablemos rápidamente y descubramos cómo automatizar su aplicación. Nuestros ingenieros validarán su aplicación y le proporcionarán material de prueba en forma de vídeos, imágenes y libros blancos:
Sobre el autor
Stephan Ulrich
"La manipulación de frutas y verduras desde el campo hasta el plato con robots y cobots de alta velocidad tiene una gran demanda y SoftGripping se lo toma en serio".
