Zrobotyzowane stanowisko paletyzacji listew transportowych

Stanowisko oddano do użytku w styczniu 2010 r. Półtora roku później zostało ono przeniesione w inne miejsce hali fabrycznej i rozbudowane o nowe elementy, a w maju 2013 r. poddane kolejnej modyfikacji.

Przed wdrożeniem

Przed uruchomieniem zrealizowanego przez PIAP stanowiska, wytłoczone na wtryskarce listwy transportowe przenoszono manipulatorem firmy Wittmann na szeroki transporter, skąd były podejmowane przez operatora i układane w poziome stosy po 50 listew. Stosy te ręcznie układano warstwami na europalecie i owijano folią zapobiegającą wypadaniu listew, następnie transportowano do magazynu. Stanowisko PIAP miało zautomatyzować ten proces i dodatkowo wyeliminować stosowanie europalet, zastępując każdą z nich czterema listwami transportowymi ułożonymi w prostokąt.

Budowa stanowiska

Główną jego część stanowi robot przemysłowy KR 100-3 firmy Kuka, wyposażony w zaprojektowany i wykonany w PIAP chwytak. Robot przemieszcza elementy między dwoma identycznymi transporterami taśmowymi, buforem odkładczym, podajnikiem kartonów i transporterem łańcuchowym. Warstwowo ułożone stosy listew transportowych są następnie przemieszczane tym transporterem w zasięg owijarki firmy Grasso.

W centralnym miejscu znajduje się robot przekładający Kuka KR 100-3. Za robotem widoczna jest sterta, ułożona z dziewięciu warstw stosów uformowanych z listew transportowych. Sterta znajduje się na transporterze łańcuchowym, którego zadaniem jest jej przemieszczenie pod owijarkę firmy Grasso (cztery niebieskie słupy), a następnie transport do miejsca, z którego może zostać podjęta przez wózek widłowy. Po lewej i prawej stronie widać stelaże do formowania stosów z listew transportowych, które osadzono na dwóch transporterach taśmowych. Powyżej nich znajdują się manipulatory portalowe firmy Wittmann, przenoszące parami listwy transportowe z wtryskarek na transportery taśmowe.
Przed robotem, w kielichach transportera łańcuchowego, ułożono w prostokąt cztery listwy transportowe z przekładką kartonową. Stanowią one podstawę, na której robot będzie odkładał kolejne warstwy. Po lewej i prawej stronie są widoczne transportery taśmowe, a za robotem po prawej stronie – bufor odkładczy i podajnik przekładek kartonowych. Za buforem odkładczym znajduje się szafa sterownicza stanowiska z nadrzędnym sterownikiem. Widoczny obok drzwi wejściowych stolik i monitor komputerowy nie są częściami stanowiska, tylko elementami wykorzystywanymi podczas jego uruchamiania.
Pracą stanowiska zarządza sterownik nadrzędny Siemens S7-315-2DP, współpracujący ze sterownikami dwóch manipulatorów portalowych firmy Wittmann, systemem bezpieczeństwa Pilz oraz komputerem PC, sterującym robotem Kuka. Komunikacja między sterownikiem a robotem odbywa się przez sieć Profibus-DP. Na kołnierzu robota zamontowano zaprojektowany i wykonany w PIAP wielofunkcyjny chwytak.

Podejmowanie listew

Do podejmowania stosów listew transportowych chwytak wykorzystuje trzy pary zacisków, obejmujących stos z lewej i prawej strony, oraz dodatkową parę zacisków góra-dół. Chwytak jest przekręcony o 90° przeciwnie do ruchu wskazówek zegara w stosunku do pozycji podejmowania stosu, a zarazem o 90° zgodnie ze wskazówkami zegara w stosunku do pozycji spoczynkowej robota. Dwie szczęki, na zdjęciu widoczne z lewej strony, służą do podejmowania pojedynczych listew transportowych. Chwytak wykorzystuje także cztery ssawki podciśnieniowe, zamontowane na ruchomych ramionach, do przekładania podkładek kartonowych. Podczas ruchu robota z pustym chwytakiem wszystkie zaciski do podejmowania stosów oraz ramiona ze ssawkami pozostają złożone, aby maksymalnie zabezpieczyć stanowisko przed potencjalną kolizją. W trakcie pierwszych prób stanowiska manipulatory firmy Wittmann, pracujące w trybie testowym, mogły bowiem wejść w obszar działania robota. Większość czynności manipulacyjnych robota zaprojektowano tak, aby rozpoczynały się i kończyły w jego pozycji spoczynkowej.

Każda z dwóch wtryskarek w pojedynczym cyklu pracy produkuje dwie listwy transportowe naraz. Listwy te są parami odbierane przez współpracujący manipulator Wittmann i odkładane na transporter taśmowy. Odkładanie może odbywać się w dwóch trybach pracy: jako cztery kolejne, pojedyncze elementy lub jako stos utworzony z 50 upakowanych listew transportowych.

Zainteresowanych dokładnym opisem stanowiska zapraszamy do lektury artykułu w numerze 7-8/2014 miesięcznika naukowo-technicznego "Pomiary Automatyka Robotyka". Życzymy ciekawej lektury!

Stanowisko opracował i wykonał zespół PIAP pod kierunkiem mgr inż. Bogusława Rybałtowskiego (2009) i mgr inż. Arkadiusza Myśliwca (2011).

mgr inż. Jacek Dunaj
Przemysłowy Instytut Automatyki
i Pomiarów PIAP

źródło: PIAP