UR20 Cobot Permite Nova Oportunidade de Paletização

Automação no Bob's Red Mill

Veja como a Bob's Red Mill implantou a paletizadora miniPAL + alimentada por cobot UR20 da Columbia/Okura

Em resumo

O fabricante histórico de grãos integrais procurou por muitos anos usar robôs colaborativos para tarefas de paletização, mas não encontrou uma solução que atendesse aos requisitos de velocidade, carga útil ou alcance até o lançamento do UR20. O novo e maior cobot da Universal Robots agora atende com sucesso aos tempos de ciclo necessários no Bob's Red Mill, liberando quatro operadores e ajudando a impulsionar o crescimento da empresa.

A transformação dos negócios

Inspire alegria com alimentos saudáveis. Esse é o mantra do Bob ˈs Red Mill em Milwaukie, Oregon. A empresa cresceu de origens humildes em 1978, quando Bob Moore e sua esposa Charlee começaram a moer cereais integrais, para uma grande instalação de 325.000 pés quadrados que emprega mais de 700 trabalhadores, produzindo mais de 200 produtos diferentes distribuídos nos EUA, Canadá e Ásia.

“Nossa visão é dobrar o número de pessoas que comem Bob's Red Mill até 2030. A automação nos ajudará a alcançar esse objetivo”, diz Nick Chow, gerente de engenharia e fabricação da Bob ˈs Red Mill, que começou a implantar robôs industriais de paletização maiores à medida que o mercado de trabalho manual diminuía durante a COVID. Uma solução que funcionava para as grandes linhas de produção, mas não se encaixava em linhas menores. “Queríamos um robô que pudesse operar muito mais próximo dos operadores em espaços mais confinados”, explica o gerente de engenharia. Mas quando a Bob's Red Mill pesquisou o mercado de cobot, a empresa não conseguiu encontrar uma solução que atendesse aos requisitos de alcance, carga útil e velocidade de sua célula de paletização. Até que Nick Chow ouviu da parceira da Universal Robots, Columbia/Okura, que a empresa estava trabalhando na incorporação do cobot UR20 em sua paletizadora pronta para uso; o miniPAL+®. “Já havíamos trabalhado com a Bob's Red Mill, implantando robôs maiores, e sabíamos que o UR20 seria perfeito para suas células menores”, diz Parker Morris-Pinson, especialista em vendas internas da Columbia/Okura.

Bob’s Red Mill

Indústria Food and beverage

País USA

Número de Empregados 700+

Cobot utilizado UR20

Componentes utilizados Columbia/Okura miniPAL+

Componentes utilizados Pally software from Rocketfarm

Como eles fizeram

Analisar mais de perto o processo e os principais detalhes para uma transição bem-sucedida dos processos manuais para a automação com robôs colaborativos

O miniPAL + de implantação rápida acompanha as taxas de produção

O novo miniPAL +® da Columbia/Okura é um sistema de paletização pronto para uso que inclui o braço cobot UR20, scanners de área de segurança, radar, proteção, bolsos de paleteiras embutidos, a pinça de vácuo CPT da PIAB e PALLY; software de paletização da Rocketfarm, certificado através da plataforma UR+ da Universal Robots para cobots UR.

Quando o miniPAL+ atingiu o piso de produção no Bob ˈs Red Mill, demorou apenas algumas horas para descompactar e aparafusar tudo. “Em comparação com a instalação de uma semana de um robô industrial tradicional, a implementação do UR20 é muito mais rápida”, observa Chow, que fará com que ominiPAL + lide com até 14 caixas por minuto. "Nossa produção atual requer 7-8 caixas por minuto, mas estamos buscando uma taxa de 10-12 caixas, portanto, com capacidade de 14 caixas por minuto, também podemos contabilizar o tempo necessário para adicionar folhas de deslizamento entre cada camada e permitir que o cobot alcance, se necessário", diz ele, acrescentando como a carga útil de 20 kg (44,1 libras) da UR20 permite que a empresa escolha duas caixas que pesam entre 4 e 10 libras.

Elimina a necessidade de um 7º eixo

Embora ele esperasse um cobot maior, Nick Chow ficou surpreso quando olhou pela primeira vez para o braço estendido do UR20, entregando uma capacidade de alcance de 1750 mm (68,9 polegadas). “Fiquei surpreso! É um cobot robusto que nos deu confiança de que seria robusto o suficiente para acompanhar”, diz ele, enfatizando como o alcance adicional também elimina a necessidade de uma coluna de elevação vertical de 7º eixo, comumente usada em paletizadoras de cobot menores para mover o braço do cobot para cima e para baixo: “Com 81 polegadas, nossos paletes são um pouco mais altos que a média, mas o UR20 nos permite alcançar facilmente os cantos traseiros sem que tenhamos que primeiro elevar o braço do cobot com um 7º eixo, o que afetaria nossa taxa. Agora podemos nos posicionar rapidamente.”

Segurança e velocidade em pegada otimizada

O miniPAL+ é engaiolado em três lados com uma pequena abertura para o transportador de alimentação na parte traseira. A frente totalmente aberta permite a interação com a célula; sempre que um trabalhador ou uma empilhadeira entra no envelope de trabalho do cobot, o movimento é detectado por um scanner de área que diminui a velocidade do cobot para 10%, de 2500 mm/segundo para 250 mm/segundo. Em caso de colisão com o UR20, os sensores de força e potência integrados do cobot param imediatamente o cobot, evitando ferimentos.

Toda a programação acontece através do software PALLY diretamente no Teach Pendant do UR20. "Há algumas coisas a aprender em termos de design de padrões de paletes, tamanhos de caixas e layouts, mas é muito simples e fácil de operar", diz Parker Morris-Pinson, da Columbia/Okura, que ajudou a treinar todos os quatro turnos da equipe de manutenção na Bob's Red Mill. "Demorou cerca de 45 a 60 minutos para que todos nós recebêssemos treinamento em uma infinidade de cenários", diz Nick Chow, que espera fazer centenas de trocas de produtos com o miniPAL+.

Quatro operadores liberados de ‘tarefas chatas’

A Bob's Red Mill é de propriedade dos funcionários, um fato que Chow explica ter alimentado a aceitação dos funcionários de novas tecnologias: “Os funcionários aqui da Bob's ficaram muito animados ao ver essa tecnologia de paletização chegar à sua linha de produção; se você está produzindo bem, todos nós recebemos uma parte da empresa. A automação é fundamental para nos ajudar a crescer e compartilhar nossos lucros, além de reduzir lesões para que todos voltem para casa com segurança.” A soluçãominiPAL + liberou quatro operadores em quatro turnos na operação de 24 horas da empresa. “Em vez de empilhar paletes o dia todo, eles agora podem se concentrar em tarefas de maior valor agregado, como inspeção de qualidade, em vez de algo chato”, sorri Chow.

Estamos de olho nos cobots da UR há muito tempo; gostei de todos os pequenos estudos de caso que eles fazem, seja carregando máquinas CNC ou usando-as em aplicativos como o nosso. Agradecemos a simplicidade, o histórico e os recursos prontos para uso

Nick Chow, Engineering and Fabrication manager at Bob’s Red Mill

A Bob's Red Mill foi fundada em 1978 em Milwaukie, Oregon, por Bob Moore e sua esposa Charlee. A empresa se expandiu de uma pequena empresa de moagem para uma grande instalação de 325.000 pés quadrados que emprega mais de 700 trabalhadores.

A Bob's Red Mill implantou o novo miniPAL +® da Columbia/Okura, um sistema de paletização pronto para uso que inclui o braço cobot UR20 da Universal Robots, scanners de área de segurança, radar, proteção, bolsos de paleteiras embutidos, a pinça de vácuo CPT da PIAB e PALLY; software de paletização da Rocketfarm.

O alcance do cobot UR20 de 1750 mm (68,9 pol.) permite que o Bob's Red Mill paletize sem a necessidade de uma coluna de elevação vertical de 7º eixo, usada por muitos paletizadores cobot para atingir toda a altura e largura dos paletes. Não ter que esperar por um elevador do 7º eixo para mover o braço do cobot para cima e para baixo, melhora a taxa de ciclo. Um benefício significativo ao empilhar os paletes da Bob's Red Mill que contêm 8 camadas de produtos a uma altura de 81 polegadas.

Se uma pessoa ou uma empilhadeira entrar no envelope de trabalho do UR20, um scanner de área o detecta e retarda o cobot para a velocidade colaborativa, permitindo uma interação segura com o sistema miniPAL sem interromper a produção.

O miniPal+ utiliza o software de paletização fácil de utilizar Pally, desenvolvido pela Rocketfarm® para a Universal Robots. Permite aos utilizadores criar e gerir padrões de paletes, que podem ser facilmente descarregados e carregados para o sistema. A Pally também é flexível o suficiente para lidar com mudanças na embalagem de produção ou requisitos de padrão com tempo de inatividade mínimo.

A capacidade de carga útil de 44 lb (20 kg) do UR20 permite que o Bob's Red Mill duplique as caixas de coleta para otimizar ainda mais as taxas de ciclo.

Ao implantar a paletizadora movida a cobot, a Bob's Red Mill liberou quatro operadores por dia de ter que empilhar paletes manualmente.

A integração do braço cobot UR20 na solução miniPAL + levou apenas um dia e meio.

Desafios de automação resolvidos:

Automatização de células de paletização menores em espaços confinados com interação do operador
Lidar com a produção de alta mistura com inúmeras trocas
Liberando o trabalho manual de tarefas não ergonômicas de empilhamento manual

Principais impulsionadores do valor:

Alcance estendido, velocidade e capacidade de carga útil do cobot UR20
Treinamento simples e rápido com interface Teach Pendant fácil
de usar Capacidade de realocar quatro operadores por dia para tarefas de maior valor agregado

Tarefas resolvidas por robôs colaborativos:

Paletização de caixas de produtos de grãos integrais pesando 4-10 lb (1,8 kg – 4,5 kg) cada

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