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Yaskawa presenta una nueva solución de embotellado para lotes pequeños

02. julio 2019

Con 430.000 unidades instaladas en todo el mundo, YASKAWA es uno de los mayores fabricantes de robots industriales. Además de las variantes orientadas a la aplicación, como la soldadura, paletización, pintura y manipulación de robots, la línea de productos también incluye modelos para aplicaciones de laboratorio y salas blancas. La sede europea de la División de Robótica de YASKAWA Europe GmbH está ubicada en Allershausen y, por lo tanto, es ideal para apoyar el proyecto de investigación RoboFill 4.0.

El alcance y el diseño fueron los criterios principales en la selección del robot de manipulación (Fuente: BRAUWELT)

El robot de manipulación con pinza doble puede transportar dos botellas a la vez (Fuente: BRAUWELT)

El primer paso fue seleccionar un tipo de robot que cumpliera con todos los requisitos. Para este propósito, se realizó un análisis de accesibilidad con el programa de simulación offline YASKAWA MotoSim con la finalidad de probar la viabilidad de los diferentes tipos de robots. Los robots disponibles se evaluaron basándose en el plano del proyecto para determinar cuál se adaptaba mejor a la tarea. El principal foco de atención se centró en los criterios de rango, carga útil, precisión y tiempo de ciclo.

Dos robots Yaskawa

La decisión final se tomó a favor del MOTOMAN MH24. Con una carga útil de hasta 24 kg, a primera vista, este último parecería estar sobredimensionado, pero aquí los factores clave fueron el alcance y el diseño del robot. La muñeca hueca de este modelo facilita el montaje óptimo de las herramientas así como la alimentación del cable de la pinza.

Para llegar a todos los participantes y garantizar un flujo constante de productos, se tuvieron que emplear dos robots en la instalación piloto. Un robot debía operar en la zona húmeda (enjuagador, envasadora, productos salientes) y un segundo robot era responsable de la manipulación en la zona seca (tratador de llamas, impresora, productos entrantes). En la interfaz entre las dos áreas se encuentra la tabla XTS que debe ser atendida por ambos robots.

Concepto de seguridad y comunicación del sistema

Para garantizar la conectividad y seguridad, los robots estaban equipados con la Unidad de Seguridad Funcional de YASKAWA. Esto permite, entre otras cosas, la definición de áreas seguras y la integración de contornos de herramientas. Equipado con señales de seguridad de dos canales, el control de seguridad cumple con las normas de seguridad actuales. 

Para comunicarse con el MAS (sistema multiagente) también se tuvo que configurar un servidor OPC UA (OPC UA = arquitectura unificada de comunicaciones de plataforma abierta). Esta tecnología proporciona la comunicación directa con cada participante y la lectura y escritura de los datos de la máquina. Esto permite a los agentes (robots, botellas, impresoras, XTS, etc.) "negociar" entre sí para determinar el mejor camino a través del sistema de embotellado.

Transporte de botellas con precisión

La tarea principal de los robots es transportar con seguridad las botellas de cada módulo a cualquier estación deseada. Se instaló una pinza doble para proporcionar aún más flexibilidad al sistema. Esto último permite a cada robot transportar dos botellas simultáneamente. El transporte entre los participantes debe ser lo más eficiente posible, y los frascos deben manejarse con gran precisión (impresora, dispositivo de tratamiento contra incendios, mesa XTS) para garantizar un funcionamiento regular y evitar todos los contornos interferentes. Para este propósito, se programaron secuencias completas que conectan con lógica procesos vinculados (por ejemplo, productos entrantes> tratador de llamas> XTS). Además, con el fin de mantener la flexibilidad, todas las acciones individuales se programaron para que puedan activarse en cualquier secuencia deseada.

Hubo muchos desafíos de programación y hardware que debían cumplirse. Sin embargo, el resultado final muestra que el esfuerzo ha dado sus frutos. Se ha creado una planta embotelladora altamente flexible e innovadora, que demuestra que el embotellado automatizado con pequeños lotes puede ser rentable.