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特征机器人
获取个人:定制瓶制造使用机器人辅助填充


Robofill使用Zimmer Group的鳄鱼机器人手臂Robofill使用Zimmer Group的鳄鱼机器人手臂

对大规模产品的定制和个性化的趋势显示出没有减速的迹象。除汽车和制药行业外,这种趋势还在粮食生产中获得牵引力。

这一发展对个性化生产的主要挑战之一目前在于消费者世界如此紧密地与生产世界密切相关。此时,一般生产尚未设计,以便在经济和可持续的方式中确保体积和格式的要求和格式的灵活性。

在市场上已经有一些个性化的食物(例如可口可乐的名字标记的罐头)。然而,主要是在饮料行业中,公司已经使用的生产和过程控制结构正在迅速耗尽它们的潜力。

饮料填充的灵活新概念

广泛的可能性是作为工业4.0的一部分,用于在未来生产个性化大众产品的一部分,这在剩余盈利的同时可以高度可定制。这个问题在新的机器人测试概念中汇集了学术界和工业。

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慕尼黑技术大学酿造和饮料技术和食品包装技术的教授与德国生产研究公司Fraunhofer IGVV和工业伙伴Krones,Beckhoff自动化,普罗伊特,西门子,Dekron,Yaskawa欧洲,Weihenstephan Brewery和Infoteam软件。所有各方都与彼此一起工作,提出了一种创新的自动化概念,以进行个性化。

该项目被称为RoboFill 4.0,是一个灌装和饮料技术的概念,可以轻松添加更多的生产模块。这个概念的目的是工业供应定制的饮料瓶或包装。重点是将小批量的批量规模缩小到甚至是单个单位。根据项目规范,所有工厂组件都被配置为信息物理系统组件。

这是行业4.0的核心原则。该想法是,组件使用网络和云技术彼此连续沟通以及更高级别的系统。这使得可以实现自主的生产控制,同时还奠定了使用生产技术中的许多优化过程(例如预测性维护)的基础。

用于瓶装的伺服夹具

当被要求参加德国Zimmer集团的夹具专家时,他们面临了一些挑战。开发用于处理各种玻璃瓶和机器人的右夹具,结果是高度复杂和昂贵的。

把一切都在实践中意味着来自不同区域的概念是相互联系的,并且必须考虑到不同的药物控制夹持,密封部件,使用专门的食品安全材料和润滑剂(NSF-H1)并确保与之沟通的夹具机器人控制系统。

此外,必须确保处理玻璃的夹具不会破坏任何,特别是在紧急停止或停电的情况下。Zimmer Group开发团队还必须开发特殊的夹持手指,旨在通过抓住瓶颈和瓶子的颈部和主体来处理0.33L至0.75L的任何潜在类型的瓶子。

Zimmer Group最新一代产品中只有一台电动夹具,Geh6000系列带伺服驱动器,适用于此应用。问题是,此夹具仅作为原型的原型可用,并且没有专为先前提到的许多要求。

当被要求参加德国Zimmer集团的夹具专家时,他们面临了一些挑战。开发用于处理各种玻璃瓶和机器人的右夹具,结果是高度复杂和昂贵的。

密封这种紧凑设计的电动长冲程夹具非常复杂,使其可以用肥皂水喷雾清洁,或者确保瓶子爆裂不会导致由于短暂的系统故障电路。

必须进行几个开发循环。在这些环中,Zimmer集团认为在精心测试中获得的知识并将其应用于组件几何形状和用于涂覆部件的方法,以及用于各种安装的密封件和刮水器的材料。

开发夹具控制器接口

该解决方案消除了机器人控制系统的通信问题。与传统的解决方案不同,该解决方案不具有与IO-Link操作操作的夹具并行操作的第二控制系统。相反,开发了一个内部抓握控制器接口(HMI)并集成到机器人控制系统中。

“通过将Zimmer HMI实施到机器人控制系统中,许多工业机器人现在可以选择控制多达四个电气或气动驱动的Zimmer夹具的选项,”Zimmer Group的Erik Bauhaus,Project Comordinator和Developer M-TB说。

为了保持夹具手指的开发时间和成本尽可能低,它们预先使用Fe分析设计,然后在3D打印过程中加剧地制造。

在为Beckhoff XTS系统开发瓶子载体时采取了类似的方法。员工利用食品级润滑油利用丰富的经验。随着R&D阶段早期开始进行复杂测试的内部原型创建和选项在确保该项目成功的重要因素中是重要的因素。

在项目结束时,测试系统正在德国的Weihenstephan啤酒厂委托,并在未来几年内广泛测试以进行市场准备和适合日常使用。

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本文最初出现在2019年11月的机器人内幕问题,制造自动化的季度电子书专注于机器人学。