Simulare una linea di picker

Nuove e interessanti opportunità meccatroniche per il packaging primario e secondario in ambito food, cosmetico e medicale: robot a cinematica parallela Veltru che, dal 2014, sono distribuiti in Italia da K.L.A.IN.robotics.

I supporti applicativi proposti da Veltru sono realizzati per semplificare in modo significativo il lavoro dei costruttori di macchine e impianti impegnati a risolvere problematiche complesse di pick&place, permettendo così agli application engineer di “concentrarsi” sugli aspetti commerciali specifici e sul servizio al cliente.

La piattaforma SW. Uno degli atout che consente di ottenere livelli di integrazione ottimali ed elevati e, quindi, soluzioni molto flessibili, è la piattaforma SW scelta da Veltru per lo sviluppo di applicazioni nel packaging, ovvero l’ambiente CoDeSys.
Tecnici, application engineers e programmatori hanno dimestichezza con il mondo PLC, e questo è uno dei motivi che hanno spinto il costruttore a utilizzare questa piattaforma per gestire i propri robot a cinematica parallela. Con il sistema di visualizzazione CoDeSys è infatti possibile seguire la gestione di un’intera linea di picking con il controller di un singolo robot. La simulazione offline integrata consente anche di aumentare in modo significativo l’efficienza dei sistemi di packaging.

Manipolazione corretta. Nella fasi di manipolazione o di confezionamento dei beni di consumo - in ambito food, cosmetico o medicale - i volumi di produzione richiedono spesso l’impiego di più robot. L’insieme di diversi robot utilizzati in uno stesso flusso produttivo viene solitamente definito linea di picker. Una corretta manipolazione dei prodotti costituisce il pre-requisito fondamentale per realizzare linee di picker efficienti e il focus principale dell’implementazione diventa quindi la gestione precisa del flusso dei prodotti.

Un’applicazione counter-flow. Il caso proposto - relativo a una linea di prodotti derivati dai latticini - è emblematico della filosofia gestionale e costruttiva proposta da Veltru.
Un produttore aveva la necessita di alimentare 1.200 prodotti/min sulla macchina per il successivo confezionamento. Dato che è stato possibile prelevare due prodotti simultaneamente, si sono rese necessarie 600 operazioni di pick and place al minuto. Il costruttore della macchina di confezionamento ha cooperato con Veltru per ottimizzare l’applicazione, optando per un sistema composto da cinque robot modello Veltru D12H con configurazione counter-flow, dove ogni robot esegue una media di 120 cicli/min.  
In una configurazione counter-flow, i flussi dei prodotti e delle tasche da riempire sono disposti in parallelo ma si muovono in direzioni opposte.
In pratica, il primo robot ha sempre dei prodotti da prelevare e riempie le prime tasche. L’ultimo robot deve prendere i prodotti rimanenti ma ha comunque delle tasche vuote da riempire.
D’altronde, qualunque deviazione che impedisca il flusso di distribuzione lineare della quantità dei prodotti all’interno del sistema, provocherebbe dei disturbi, generando capacità eccedenti e sovraccarichi alternati. La funzione specifica di controllo load balancing permette di gestire tali sovraccarichi.

Efficienza e bilanciamento. Veltru utilizza elementi di visualizzazione per tutti i suoi moduli software, sia sul Controller Robot C10 sia sul Line Controller L10. La visualizzazione integrata CoDeSys V3 facilita l’accesso ai dati di controllo e agevola la creazione di visualizzazioni efficaci in processi con dinamiche molto elevate. Il costruttore ha incrementato queste potenzialità per poter effettuare la simulazione di intere linee di picker.
E se, nel progetto di massima, si può ricorrere a un’applicazione semplificata, per ottimizzare linee di picking reali è possibile effettuare simulazioni di tutti i componenti hardware, facendole funzionare con il software originale in modalità simulazione. Questo consente di razionalizzare le funzionalità in tempi brevi e con costi ridotti al minimo. Dato che è anche possibile visualizzare le condizioni di errore, si raggiunge un grado di ottimizzazione dell’impianto senza precedenti, in fatto di efficienza delle linee di picking e di bilanciamento del carico.