VISÃO GERAL

O mercado de trabalho atual está a mudar; a Deloitte prevê que cerca de 2,4 milhões de postos de trabalho na indústria transformadora ficarão por preencher até 2028.
À medida que os trabalhadores humanos se tornam cada vez mais difíceis de encontrar, a automatização dá aos fabricantes a flexibilidade de que necessitam para fazer crescer o seu negócio sem depender da escassa mão de obra humana. Para evitar este problema, o cliente contactou o integrador Midwest Engineered Systems (MWES), sediado em WI, para automatizar o processo de embalamento de caixas para os seus alimentos embalados. A MWES projetou uma célula de embalagem de caixa personalizada que utilizou os robôs de alto desempenho e o software da Kawasaki para superar os objetivos iniciais.

DESAFIOS

• A mão de obra inconsistente resultou numa produção inconsistente
• O sistema tem de distinguir entre diferentes tamanhos de caixas e tipos de produtos
• Os robots têm de embalar 50 sacos por minuto com uma taxa de eficácia global do equipamento de 85

O cliente procurava uma solução automatizada que lhe permitisse depender menos da escassa mão de obra humana. Para além disso, necessitava de um sistema que facilitasse o crescimento através da forma e da função. O que significa que o design precisava de ser móvel, compacto e capaz de lidar com diferentes tamanhos de produtos e caixas.

SOLUÇÃO

• Dois robots Kawasaki RS007L montados na parede manipulam o produto ensacado utilizando pinças de vácuo
• Seguimento do transportador e software de visão Kawasaki K-VFinder utilizados para monitorizar o produto
• Célula móvel personalizada, concebida para acomodar diferentes tamanhos de caixas e tipos de produtos

A máquina de ensacamento existente do cliente coloca os sacos num transportador que alimenta a célula. Assim que o produto chega ao sistema de visão Kawasaki K-VFinder, uma câmara tira uma fotografia. Em seguida, o sistema de visão transmite estes dados ao primeiro robot, juntamente com os dados de seguimento do tapete rolante. O robot utiliza estes dados para determinar a posição e a série de pontos de recolha para cada saco. Simultaneamente, os operadores carregam caixas para um transportador secundário por baixo dos robots. Os robots recolhem cada saco e depositam-no na caixa que se encontra por baixo.

Flexibilidade alcançada

Quando os operadores precisam de acrescentar um novo produto, basta introduzir as dimensões do saco, o peso e o tamanho da caixa na HMI e atribuir um novo número de produto. A MWES instalou uma manivela que ajusta o lugar do transportador de caixas na célula, permitindo caixas de diferentes tamanhos e dando flexibilidade ao cliente. Quando o operador precisa de embalar um produto diferente, basta atualizar o número do produto na HMI e rodar a manivela.

Para aumentar a flexibilidade da célula, o seu tamanho compacto permite que um empilhador a desloque para qualquer ponto das instalações do cliente. Como a célula só precisa de energia, ar e ligação EtherNet, o cliente pode começar a trabalhar num dia. Isso é fundamental para um fabricante em crescimento, diz Steve Phelps, engenheiro de vendas da MWES. “Isto é típico para um ambiente de embalagem… e com um cliente que está apenas se acostumando com a automação e está em uma fase de crescimento, eles podem precisar mover as coisas em torno de suas instalações periodicamente.”

O robô certo

A MWES escolheu os robots Kawasaki RS007L para esta célula de embalagem de caixas devido ao seu alcance, carga útil e capacidades de alta velocidade. A carga útil de 7 kg dos robôs, o alcance de 730 mm e as opções de montagem flexíveis tornaram-nos ideais para esta célula compacta, para além do seu design de cabo através do braço. A conceção dos robôs permite alojar cabos de visão, feixes de sensores, linhas de ar e outros componentes no interior da estrutura do braço. Isto evita interferências com equipamento periférico e permite o funcionamento em espaços de instalação apertados.

RESULTADOS

• O robô pode embalar até 80 sacos por minuto sem quedas
• Número de operadores reduzido até 3, reafectados a novas funções nas instalações
• O design compacto e versátil do sistema oferece aos clientes a flexibilidade tão necessária

A MWES afirma que os robots Kawasaki RS007L podem embalar até 80 sacos por minuto sem quedas, o que excede os objectivos de produtividade e eficácia do equipamento definidos pelo cliente. O sistema permite ao cliente redistribuir 2-3 trabalhadores em cada turno para funções de nível superior mais adequadas às suas competências.

De acordo com o integrador, o sistema de embalagem de caixas é propício a uma maior automatização. Um sistema de paletização a jusante poderia preparar as caixas para distribuição, ou poderiam ser instaladas montadoras de caixas a montante para aumentar a eficiência.