Modro-žlté balenie magnézia vyrábané spoločnosťou Verla-Pharm Arzneimittel GmbH & Co. KG je na pultoch lekární už 60 rokov. Magnesium Verla® je lídrom na trhu medzi magnéziovými farmaceutickými produktmi. Portfólio stredne veľkého farmaceutického výrobcu už dlho zahŕňa množstvo ďalších minerálnych a vitamínových produktov v rôznych liekových formách. Sortiment dopĺňajú vybrané rastlinné liečivá, prírodné látky a kvalitné doplnky stravy.
Dnes asi 270 zamestnancov vyrába úspešné produkty v moderných závodoch v Tutzingu pri Starnbergskom jazere. A spoločnosť stále rastie. Takže v priebehu pokračujúceho vývoja malo byť predtým manuálne nastavenie na paletizáciu kartónov na konci existujúcej výrobnej linky nahradené automatizovaným riešením. Hlavnými požiadavkami bolo, aby ovládanie bolo čo najjednoduchšie a vyžadovalo len obmedzené množstvo inštalačného priestoru.
Kolaboratívny robot od AHM
Pri hľadaní vhodného riešenia sa prvotný dôraz kládol na klasický paletizátor s dvomi lineárnymi osami. Z tohto dôvodu sa zodpovední obrátili na AHM Sondermaschinenbau GmbH v Dasingu pri Augsburgu, ktorá už viac ako 25 rokov vyvíja a vyrába baliace a paletizačné systémy tohto druhu.
„Ukázalo sa, že stiesnený priestor v prevádzke je veľkou výzvou,“ spomína Hubert Asam, výkonný riaditeľ a projektový manažér v AHM. V dôsledku toho on a jeho kolegovia zvažovali ďalšiu možnosť: riešenie zahŕňajúce kolaboratívny robot alebo kobot – robot, ktorý umožňuje bezpečnú spoluprácu medzi človekom a robotom (angl. Human-robot collaboration, HRC), a teda priamy kontakt medzi robotom a operátorom. Výhodou je úplne bezpečný prístup ľudí k manipulátoru. To znamená, že nie je potrebná ani bezpečnostná zóna, ani ohradenie bezpečnostným plotom.
Vzhľadom na tieto výhody padlo rozhodnutie pre túto alternatívu. Ďalšou výhodou je, že malý systém, ktorý bol vytvorený, je veľmi flexibilný na použitie: jeho ľahká konštrukcia znamená, že ho možno v prípade potreby ľahko premiestniť na iné miesta v podniku. A v neposlednom rade, podľa generálneho riaditeľa H. Asama ide o „inteligentné, elegantné riešenie, ktoré dobre zapadá do tohto vysokokvalitného výrobného prostredia“.
Systém je skonštruovaný veľmi jednoducho: robotická bunka pozostáva iba z ramena robota (namontovaného na základni) s príslušným chápadlom, ovládačom a ovládacím zariadením. Kartóny určené na paletizáciu prichádzajú na existujúci podávací dopravník a aktivujú robot pomocou svetelnej závory. Robot potom prenesie kartón na paletu a umiestni ho presne do požadovanej polohy.
Paletizačný kobot Motoman HC20
Bunka vyzerá na prvý pohľad jednoducho, ale jej výnimočnou technickou vlastnosťou je paletizačný kobot zo série robotov Motoman HC (Human Collaborative) od spoločnosti Yaskawa. Hoci ide o plnohodnotný priemyselný robot, je schopný pracovať aj pri bezpečne zníženej rýchlosti. V prípade akýchkoľvek kolízií, ktoré sú aj tak neškodné, sa manipulátor okamžite zastaví, takže pre ľudí nie je problém byť priamo v jeho pracovnom dosahu.
Vo Verla-Pharm robot beží výlučne v bezpečnom, pomalom režime. Vybraný model Motoman HC20 je veľmi pôsobivý svojou prachotesnosťou a vodotesnosťou so stupňom ochrany IP67, ľahko čistiteľnými povrchmi a použitím potravinárskeho tuku. Kobot ponúka predovšetkým mimoriadne vysoké užitočné zaťaženie 20 kg v kombinácii s dosahom 1 900 mm. „Preto je ideálny pre túto aplikáciu,“ hovorí H. Asam. Samotné chápadlo váži asi 3 kg a spolu s kartónmi na paletizáciu to ľahko predstavuje až 15 kg. Používa sa uchopovač HRC od firmy Schmalz. Rovnako ako mnohé kompatibilné doplnky z ekosystému Yaskawa, aj toto je dokonale zladené s manipulátorom. Praktické plug & play komponenty tohto druhu uľahčujú systémovým partnerom, ako je AHM, rýchlu implementáciu robotických inštalácií pre širokú škálu aplikácií, najmä v oblasti kolaboratívnej paletizácie.
Rovnako ako všetky modely radu Motoman HC, aj HC20 ponúka mimoriadne jednoduché ovládanie: okrem ovládania pomocou jasne štruktúrovanej ručnej riadiacej jednotky možno rameno robota tiež priamo viesť a programovať manuálne (Direct Teach, DT). To šetrí čas pri vytváraní programov robotov. A špeciálny výrobca strojov AHM robí veci pre svojho zákazníka Verla-Pharm ešte jednoduchšie: postupy pre celkovo tri tvary kartónov sú už predprogramované.
Kobot Motoman zaisťuje požadovanú bezpečnosť v priamom kontakte s operátorom pomocou šiestich integrovaných snímačov krútiaceho momentu, ktoré bezpečne vypnú robot v prípade kolízie s osobami v jeho blízkosti. Táto séria kobotov bola špeciálne navrhnutá na spoluprácu človeka a robota v súlade s platnými normami, najmä ISO/TS 15066. V závislosti od posúdenia rizika tento typ robota nevyžaduje dodatočné ochranné opatrenia, ako je bezpečnostný plot, čím sa ušetrí priestor a náklady. Predpísané meranie možných kolíznych síl počas uvádzania do prevádzky bežne vykonáva Yaskawa pomocou špeciálneho meracieho a testovacieho zariadenia – „služby, ktorú radi využívame,“ dodáva H. Asam z AHM.
Začiatočné praktické skúsenosti
Nový paletizátor nie je len prvým kobotom Verla-Pharm: je to prvýkrát, čo spoločnosť vôbec použila robot. Systém je od inštalácie v prevádzke bez problémov a od samého začiatku trvalo spĺňa vysoké očakávania spoločnosti. Projekt bol prelomovým úspechom aj pre AHM: „HRC má potenciál do budúcnosti,“ uzatvára H. Asam. „Toto je to, čo naši zákazníci stále viac žiadajú. A riešenia v tejto oblasti sú pre nás v neposlednom rade marketingovým nástrojom – najmä preto, že roboty série Motoman HC od Yaskawa sú tiež vizuálne pôsobivé.“
