Prosto z morza. System Elau PacDrive firmy Cabinplant A/S.

Pakowanie ryb czy krewetek wcale nie musi być długą i śmierdzącą sprawą. Wszystko za sprawą innowacyjnego systemu, który pozwala na przetwarzanie i obróbkę owoców morza po drodze z taśmy do opakowania, a nie jak dotychczas się to odbywa, podczas pojedynczych, połączonych ze sobą etapów.

Technologiczną podstawą systemu duńskiej firmy Cabinplant A/S jest moduł Elau PacDrive składający się z Programowalnego Sterownika Logicznego i zrobotyzowanych urządzeń do sterowania poszczególnymi fazami procesu. Wszystko odbywa się na jednej platformie wyposażonej w zintegrowany punkt sterowniczy. Etapy przetwórcze (odcinanie głów i ogonów czy usuwanie wnętrzności) są wykonywane w trakcie operacji podnieś-i-umieść: robot przenosi poszczególne produkty z przenośnika pakowego prosto do opakowania, za jednym zamachem eliminując szereg etapów, składających się na tradycyjne procesy przetwórstwa i pakowania. W ten sposób zostaje zaoszczędzony czas, a także przestrzeń. Dodatkowo wyznaczone zostają nowe standardy przepustowości oraz produkcji fabrycznej.

Wszystko ze stali nierdzewnej

Kompaktowy system posiada łatwy dostęp z każdej strony. Złożony jest z bunkra z taśmą windową, przenośnika wibracyjnego, komórki robota z przenośnikową taśmą ciągłą oraz systemu obróbki obrazu na całej przestrzeni taśmy ciągłej. Zmienna liczba zintegrowanych robotów Delta 3, wyposażonych w narzędzia wielofunkcyjne, może swobodnie docierać do taśmy. Łańcuch przenośnika biegnie po obydwu jej stronach, by dostarczać i usuwać opakowania. Całość została wykonana ze stali nierdzewnej w celu łatwiejszego czyszczenia.

Z morza do opakowania

Proces przetwórczo-pakujący zaczyna się w bunkrze, w którym przechowywany jest materiał rybny lub krewetkowy. Taśma windowa zabiera produkty z zasobnika do przenośnika wibracyjnego. Następnie następuje rozłożenie produktu na całej szerokości taśmy, a pojedyncze elementy zostają ułożone fabrycznie. Na drodze do taśmy ciągłej, kamera rejestruje pozycję każdego produktu i decyduje o jego długości. Na tej podstawie oprogramowanie opracowane przez Cabinplant A/S oblicza masę bez użycia wagi. Kolejnym etapem jest transport do robota z wykorzystaniem taśmy ciągłej, który odbiera materiał i używa wielofunkcyjnego narzędzia do wszystkich etapów przetwarzania: część tnąca usuwa głowy i ogony, część ssąca natomiast likwiduje wnętrzności. System oblicza pozycję każdego produktu na podstawie informacji z aparatu i z taśmy. Jeden system wizyjny podłączony jest do pięciu robotów. Przy użyciu większej ilości robotów potrzebny jest kolejny system. Następny krok to umieszczenie przez robota przetworzonych i dostosowanych produktów do opakowania, które jest wypełniane w momencie kiedy przemieszcza się wzdłuż przenośnika. Pakowanie może odbywać się w dowolnie wybranym wariancie opakowania w celu maksymalnego uatrakcyjnienia apetyczności ekspozycji produktów.

Wystarczy jeden kabel

Modułowa konstrukcja maszyny oparta jest na zautomatyzowanym rozwiązaniu stworzonym przez Elau, spółkę należącą do Schneider Electric. Główny kontroler PacDrive, wyposażony w kontroler obrazu, Programowalny Sterownik Logiczny i automatyczne funkcje kontroli, są połączone z robotami. Kontroler dokonuje obliczeń, by poznać wagę produktów, a następnie roboty komunikują się z kontrolerem. Napędy taśmy ciągłej podłączone są bezpośrednio do kontrolera PacDrive. Sterownia i system obróbki obrazu łączą się z kontrolerem za pośrednictwem sieci Ethernet. Wszystkie roboty P4 wyposażone są w serwonapędy iSH, które łączą w sobie siłownik i dysk elektroniczny. Każdy robot jest podłączony do zasilania i wspólny kontroler ruchu w ramach jednej elastycznej konstrukcji. Każda z nich ma jeden kabel hybrydowy i samo-konfigurujące się pole dystrybucji.

Interfejs Sercos, zasilacz, i inne sygnały silnika prowadzone są poprzez jeden kabel, który stanowi zarówno elektryczne, jak i komunikacyjne połączenie integrujące poszczególne roboty w ramach jednego systemu.

Mniejszy rozmiar szafy

Nieobecność osobnych serwonapędów redukuje liczbę potrzebnych komponentów robotyki oraz systemu kontroli w szafie kontrolnej. Potrzebny jest tylko administrator i wspólne zasilanie. Modułowa konstrukcja sprawia, że do rozbudowy urządzenia do dziesięciu robotów potrzebne są tylko trzy zasilacze więcej niż w przypadku wersji z jednym. Wszystkie mogą być połączone jednym kablem, a dodatkowe samo-konfigurujące się skrzynki rozdzielcze na ramieniu maszyny zapewniają niezbędną liczbę gniazdek.

System wykorzystuje oprogramowanie oparte na szablonie PacDrive, umożliwiającym użytkownikom łatwe tworzenie map dodatkowych modułów. Program do obsługi maszyn IEC został utworzony przy użyciu IEC 61131-3, który zawiera funkcyjne bloki zgodnie z mechatroniką oraz robotami zintegrowanymi z maszyną jako moduł oprogramowania. System wizyjny jest włączony za pomocą bloków funkcyjnych, pochodzących z powszechnej biblioteki VisionLab dla popularnych systemów przetwarzania obrazu.

Greckie sardynki
Henning Ingemann Hansen, dyrektor ds. badań i rozwoju duńskiej firmy przyznaje, że Cabinplant ma za sobą greckie zlecenie na system integrujący dziesięć robotów P4 do przetwarzania i pakowania sardynek. „Będą one w stanie przygotować 400-500 sztuk na minutę, co daje 80-100 puszek produktu na minutę w zależności od wielkości ryb”. Henning Ingemann Hansen uważa, że – według wewnętrznych wyliczeń firmy – „nowy system firmy Cabinplant jest w stanie zamortyzować się w okresie 1-1,5 roku”.

Foto: cabinplant.com

Duńska forma Cabinplant A/S, dzięki zastosowaniu rozwiązań z zakresu robotyki, opracowała innowacyjny system przetwarzania i pakowania ryb oraz krewetek.