Il cobot UR20 abilita una nuova opportunità di pallettizzazione

Automazione al Bob's Red Mill

Guardate come Bob's Red Mill ha implementato il pallettizzatore miniPAL + alimentato da cobot UR20 di Columbia/Okura

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Lo storico produttore di cereali integrali ha cercato per molti anni di utilizzare robot collaborativi per le attività di pallettizzazione, ma non aveva trovato una soluzione che soddisfacesse i requisiti di velocità, carico utile o portata fino al rilascio dell'UR20. Il nuovo e più grande cobot di Universal Robots ora soddisfa con successo i tempi di ciclo richiesti al Bobunce s Red Mill, liberando quattro operatori e contribuendo a stimolare la crescita dell'azienda.

La trasformazione aziendale

Ispira gioia con cibi sani. Questo è il mantra del Bobē s Red Mill a Milwaukie, in Oregon. L'azienda è cresciuta da umili origini nel 1978, quando Bob Moore e sua moglie Charlee iniziarono a macinare cereali integrali, a una grande struttura di 325.000 piedi quadrati che impiega oltre 700 lavoratori, producendo più di 200 prodotti diversi distribuiti negli Stati Uniti, in Canada e in Asia.

"La nostra visione è raddoppiare il numero di persone che mangiano Bob's Red Mill entro il 2030. L'automazione ci aiuterà a raggiungere questo obiettivo", afferma Nick Chow, responsabile dell'ingegneria e della fabbricazione presso Bobunce s Red Mill, che ha iniziato a implementare robot di pallettizzazione industriali più grandi man mano che il mercato del lavoro manuale si riduceva durante il Covid. Una soluzione che funzionava per le grandi linee di produzione, ma non si adattava alle linee più piccole. "Volevamo un robot che potesse operare molto più vicino agli operatori in spazi più ristretti", spiega il responsabile tecnico. Ma quando Bobunce s Red Mill ha studiato il mercato dei cobot, l'azienda non è stata in grado di trovare una soluzione che soddisfacesse i requisiti di portata, carico utile e velocità della loro cella di pallettizzazione. Fino a quando Nick Chow ha sentito dal partner di Universal Robots Columbia/Okura che l'azienda stava lavorando per incorporare il cobot UR20 nel loro pallettizzatore chiavi in mano; il miniPAL+®. "Avevamo già lavorato con Bobunces Red Mill, implementando robot più grandi, e sapevamo che l'UR20 sarebbe stato perfetto per le loro celle più piccole", afferma Parker Morris-Pinson, specialista di vendite interne presso Columbia/Okura.

Bob’s Red Mill

Settore Food and beverage

Paese USA

Numero di dipendenti 700+

Cobot utilizzato UR20

Componenti utilizzati Columbia/Okura miniPAL+

Componenti utilizzati Pally software from Rocketfarm

Come l'hanno fatto

Esaminare più da vicino il processo e i dettagli chiave per passare con successo dai processi manuali all'automazione con robot collaborativi

MiniPAL + rapido da implementare tiene il passo con i tassi di produzione

Il nuovo miniPAL +® di Columbia/Okura è un sistema di pallettizzazione chiavi in mano che include il braccio cobot UR20, scanner dell'area di sicurezza, radar, guarding, tasche jack per pallet integrate, pinza a vuoto CPT di PIAB e PALLY; software di pallettizzazione di Rocketfarm, certificato attraverso la piattaforma UR+ di Universal Robots per cobots UR.

Quando il miniPAL+ è arrivato al piano di produzione del Bobē s Red Mill, ci sono volute solo un paio d'ore per disimballare e assemblare tutto. "Rispetto all'installazione di una settimana di un robot industriale tradizionale, l'implementazione di UR20 è molto più rapida", osserva Chow, che avrà la manigliaminiPAL + fino a 14 casi al minuto. "La nostra produzione attuale richiede 7-8 casse al minuto, ma puntiamo a una frequenza di 10-12 casse, quindi con una capacità di 14 casse al minuto, possiamo anche tenere conto del tempo necessario per aggiungere fogli di scorrimento tra ogni strato e consentire al cobot di recuperare se necessario", dice, aggiungendo come il carico utile di 20 kg dell'UR20 (44,1 libbre) consente all'azienda di selezionare due scatole che pesano ciascuna tra 4 e 10 libbre.

Elimina la necessità di un 7° asse

Sebbene si aspettasse un cobot più grande, Nick Chow rimase sorpreso quando alzò lo sguardo per la prima volta sul braccio UR20 teso, con una portata di 1750 mm (68,9 pollici). "Sono rimasto sorpreso! È un cobot pesante che ci ha dato la sicurezza che sarebbe stato abbastanza robusto da tenere il passo", dice, sottolineando come la portata aggiuntiva elimina anche la necessità di una colonna di sollevamento verticale del 7° asse, comunemente utilizzata nei pallettizzatori cobot più piccoli per spostare il braccio del cobot su e giù: "A 81 pollici, i nostri pallet sono un po' più alti della media, ma l'UR20 ci consente di raggiungere facilmente gli angoli posteriori senza dover prima sollevare il braccio del cobot con un 7° asse, il che mangerebbe la nostra velocità. Ora possiamo solo muoverci rapidamente in posizione".

Sicurezza e velocità in un ingombro ottimizzato

Il miniPAL+ è ingabbiato su tre lati con una piccola apertura per il trasportatore di alimentazione sul retro. L'ampio fronte aperto consente l'interazione con la cella; ogni volta che un lavoratore o un carrello elevatore entra nell'involucro di lavoro del cobot, il movimento viene rilevato da uno scanner di area che rallenta il cobot fino al 10% di velocità da 2500 mm/secondo a 250 mm/secondo. In caso di collisione con l'UR20, i sensori di forza e potenza integrati nel cobot arrestano immediatamente il cobot, prevenendo lesioni.

Tutta la programmazione avviene tramite il software PALLY direttamente sulla console portatile dell'UR20. "Ci sono un paio di cose da imparare in termini di design del modello di pallet, dimensioni delle scatole e layout, ma è piuttosto semplice e facile da usare", afferma Parker Morris-Pinson di Columbia/Okura, che ha contribuito a formare tutti e quattro i turni del team di manutenzione di Bobēs Red Mill. "Ci sono voluti circa 45-60 minuti per addestrarci tutti attraverso una moltitudine di scenari", afferma Nick Chow, che si aspetta di fare centinaia di cambi di prodotto con miniPAL+.

Quattro operatori liberati da "compiti noiosi"

La proprietà dei dipendenti di Bobē s Red Mill, come spiega Chow, ha alimentato l'accettazione da parte dei dipendenti delle nuove tecnologie: "I dipendenti qui da Bob's erano davvero entusiasti di vedere questa tecnologia di pallettizzazione arrivare alla loro linea di produzione; se si produce bene, tutti noi otteniamo una quota dell'azienda. L'automazione è fondamentale per aiutarci a crescere e condividere i nostri profitti, riducendo al contempo gli infortuni in modo che tutti tornino a casa in sicurezza." La soluzioneminiPAL + ha liberato quattro operatori in quattro turni nel funzionamento 24 ore su 24 dell'azienda. "Invece di impilare pallet tutto il giorno, ora possono concentrarsi su attività a più valore aggiunto, come l'ispezione di qualità, invece di qualcosa di noioso", sorride Chow.

Abbiamo osservato i cobots UR per molto tempo; mi sono piaciuti tutti i piccoli casi di studio che fanno, che si tratti di caricare macchine CNC o di utilizzarle in applicazioni come la nostra. Apprezziamo la semplicità, il loro track record e le funzionalità out-of-the-box

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

Bob's Red Mill è stata fondata nel 1978 a Milwaukie, nell'Oregon, da Bob Moore e sua moglie Charlee. L'azienda si è ampliata da una piccola azienda molitoria a una grande struttura di 325.000 piedi quadrati che impiega oltre 700 lavoratori.

Bobunce s Red Mill ha implementato il nuovo miniPAL +® di Columbia/Okura, un sistema di pallettizzazione chiavi in mano che include il braccio cobot UR20 di Universal Robots, scanner per aree di sicurezza, radar, guarding, tasche jack per pallet integrate, la pinza a vuoto CPT di PIAB e PALLY; software di pallettizzazione di Rocketfarm.

La portata di 1750 mm (68,9 pollici) del cobot UR20 consente a Bobunce s Red Mill di pallettizzare senza la necessità di una colonna di sollevamento verticale a 7° asse, utilizzata da molti pallettizzatori cobot per raggiungere l'intera altezza e larghezza dei pallet. Non dover attendere un sollevamento del 7° asse per muovere il braccio del cobot su e giù, migliora la velocità del ciclo. Un vantaggio significativo quando si impilano i pallet di Bob's Red Mill che contengono 8 strati di prodotti a un'altezza di 81 pollici.

Se una persona o un carrello elevatore entra nell'involucro di lavoro dell'UR20, uno scanner di area lo rileva e rallenta il cobot a velocità collaborativa, consentendo un'interazione sicura con il sistema miniPAL senza interrompere la produzione.

Il miniPal+ utilizza il software di pallettizzazione intuitivo Pally, sviluppato da Rocketfarm® per Universal Robots. Consente agli utenti di creare e gestire modelli di pallet, che possono essere facilmente scaricati e caricati nel sistema. Pally è anche abbastanza flessibile da gestire i cambiamenti nell'imballaggio di produzione o i requisiti del modello con tempi di inattività minimi.

La capacità di carico utile di 44 libbre (20 kg) dell'UR20 consente a Bobˈs Red Mill di raddoppiare le scatole di prelievo per ottimizzare ulteriormente le velocità di ciclo.

Implementando il pallettizzatore alimentato da cobot, Bobunce s Red Mill ha liberato quattro operatori al giorno dalla necessità di impilare manualmente i pallet.

L'integrazione del braccio cobot UR20 nella soluzioneminiPAL + ha richiesto solo un giorno e mezzo.

Sfide di automazione risolte:

Automatizzazione di celle di pallettizzazione più piccole in spazi ristretti con interazione dell'operatore
Gestione della produzione di high mix con numerosi cambi
Liberare il lavoro manuale da attività di impilamento manuale non ergonomiche

Fattori chiave del valore:

Portata, velocità e capacità di carico utile estese del cobot UR20
Formazione semplice e veloce con interfaccia Teach pendant
di facile utilizzo Possibilità di riallocare quattro operatori al giorno per più attività a valore aggiunto

Compiti risolti da robot collaborativi:

Scatole di pallettizzazione di prodotti integrali del peso di 4-10 libbre (1,8 kg – 4,5 kg) ciascuno

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