Роботизированная линия фасовки карамели

Задача

Автоматизировать процесс наполнения полимерных ящиков карамелью и их укладки на поддон. Комплекс должен работать в непрерывном режиме и вписаться в существующую технологическую линию без остановок производства.

Три конкретных требования
— Убрать тяжёлый ручной труд на участке фасовки
— Стабилизировать точность дозирования
— Обеспечить работу линии без постоянного вмешательства операторов

Как было до нас

Фасовка и укладка на паллет — вручную. Операторы считали и перекладывали ящики сами. Производительность напрямую зависела от людей: темп, усталость, смены. Масштабировать или ускорить линию без добавления людей было невозможно.

Что спроектировали

Роботизированный комплекс из шести взаимосвязанных систем

ПЛК, блокировки, реле контроля фаз, ИБП для контроллеров

1. Оператор загружает стопку пустых ящиков в разделитель — и уходит на другую задачу.
2. Разделитель поштучно выдаёт ящики на конвейер. Ящик движется к весовому дозатору,
останавливается и наполняется карамелью до заданного веса. Конвейер продукта при этом не останавливается — излишки накапливаются в вибробункере.
3. Заполненный ящик ориентируется и попадает в зону робота. Робот захватывает ящик и укладывает на полимерный поддон.
4. Готовый поддон оператор отвозит на склад.

Линия работает непрерывно. Оператор нужен только для загрузки стопок и вывоза поддонов.

Инженерная задача: разделитель ящиков

Нетривиальной частью проекта стал автоматический разделитель — её пришлось разрабатывать с нуля.

Используемая тара — конусные полимерные ящики. При штабелировании они частично
входят друг в друга. Человек разделяет их без усилий. Для автоматики это уже проблема: любое залипание — остановка линии.

Готового рыночного решения под этот тип тары не было.
При проектировании учли:
— геометрию конкретных ящиков заказчика;
— возможный перекос стопки при загрузке;
— стабильность поштучной выдачи на разных режимах;
— защиту от двойного захвата;
— ресурс механики в длительном непрерывном цикле.

Решение разработали собственными силами, под эту задачу.

Результат

Производительность — перестала упираться в людей: линия работает в темпе
оборудования, а не в темпе операторов

Точность дозирования — автоматический весовой дозатор убрал человеческий фактор на взвешивании

Безопасность — зоны движения роботизированного оборудования ограждены с блокировками доступа

Непрерывная работа — система работает без остановок, оператор не стоит у линии постоянно

Ручной труд исключён — тяжёлая физическая нагрузка на участке убрана полностью

Соответствие требованиям пищевой промышленности

Комплекс спроектирован и сертифицирован 
— ГОСТ ЕN 1672-2-2012 (гигиенический дизайн оборудования для пищевых продуктов)
— ТР/ТС 010/2011 (безопасность машин и оборудования)
— TP/TC 004/2011 (безопасность низковольтного оборудования)
— TP/TC 020/2011 (электромагнитная совместимость)

Металлоконструкции — сталь с защитным покрытием, допущенная к пищевому производству. Элементы, контактирующие с продуктом — нержавеющая сталь или пищевой пластик.