วิทยาการหุ่นยนต์นำคุณประโยชน์มากมายมาสู่เบเกอรี่

T. Marzetti Company ซึ่งมีสำนักงานใหญ่อยู่ที่โคลัมบัส รัฐโอไฮโอ มีโรงงานในเมืองลูเวิร์น รัฐอะลา ซึ่งผลิตผลิตภัณฑ์เบเกอรี่แช่แข็งจำหน่ายในซูเปอร์มาร์เก็ตภายใต้แบรนด์ของซิสเตอร์ ชูเบิร์ต เองและภายใต้แบรนด์ฉลากส่วนตัวอีกมากมาย เนื่องจากความต้องการผลิตภัณฑ์ต่างๆ เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โรงงานจึงพบว่าตัวเองต้องการวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการจัดการกับการบรรจุลงกล่องแบบแมนนวล การบรรจุลงกล่อง และการจัดวางบนพาเลท ดังนั้น เมื่อเร็วๆ นี้ฝ่ายบริหารจึงหันมาใช้ระบบอัตโนมัติแบบหุ่นยนต์เพื่อลดต้นทุนด้านแรงงานที่ไม่ยั่งยืนมากขึ้น ตัวผลิตภัณฑ์เองก็เป็นโรลอาหารเย็นในกระทะอะลูมิเนียมที่ผู้บริโภคอบในเตาอบประมาณ 12 นาทีหรือประมาณนั้น “นอกจากโรลอาหารเย็นแล้ว” ผู้จัดการโครงการ จอห์น ฮาเอนเซล กล่าว “เรายังมีขนมหวาน เช่น ซินนามอน เลมอน และบลูเบอร์รี่โรล เป็นต้น และเรายังทำกังหันไส้กรอกและชีสด้วย แต่บรรจุภัณฑ์หลักจะเป็นกระทะอะลูมิเนียมทรงกลมเสมอ” บรรจุภัณฑ์หลักมีการเปลี่ยนแปลงน้อยมาก ทำบนเครื่องบรรจุถุงจาก Kliklok ซึ่งเป็นบริษัทในเครือ Syntegon โดยดึงถุงฟิล์มใสออกจากวิกเก็ต ใส่กระทะที่เติมน้ำมันไว้ แล้วหนีบถุงปิด จากนั้นนำกระทะที่บรรจุถุงใส่เข้าไปในช่องแช่แข็งแบบเกลียว ณ จุดนี้ ถึงเวลาสำหรับบรรจุภัณฑ์ทุติยภูมิและตติยภูมิ และนี่คือจุดที่การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น การอัพเกรดระบบอัตโนมัติที่สำคัญมาในรูปแบบของระบบจัดเรียงพาเลทด้วยหุ่นยนต์จาก Schneider Packaging Equipment ซึ่งเป็นบริษัทในเครือ Pacteon แต่สิ่งที่น่าประทับใจที่สุดคือระบบการบรรจุกล่องแบบโมโนบล็อกอัพสตรีมและระบบการบรรจุกล่องจาก Cama โมโนบล็อก IF299 แต่ละตัวได้รับการออกแบบมาให้วิ่งได้ 45 ถาด/นาที และแต่ละระบบมีระบบบรรจุกล่องด้านบนรุ่น IF315 ที่มีหุ่นยนต์สไตล์เดลต้า RB590 Triaflex ที่ใช้การมองเห็นด้วยการมองเห็น Cama ได้จัดหาหุ่นยนต์มาเป็นเวลากว่า 30 ปีแล้ว โดยนำเสนอ หน่วยโหลดหุ่นยนต์พร้อมเทคโนโลยีการควบคุมสถาปัตยกรรมแบบเปิดล่าสุด ในกรณีของเครื่อง T. Marzetti ส่วนควบคุมมาจาก Rockwell “แนวคิดก็คือการนำเสนออุปกรณ์ที่มีหุ่นยนต์ในตัวและปรับแต่งเองได้ ไม่ใช่แขนที่หยิบและวางเพียงอย่างเดียว แต่เป็นโซลูชันที่คิดขึ้นสำหรับการดำเนินการบรรจุภัณฑ์เฉพาะเจาะจง” Billy Goodman กรรมการผู้จัดการของ Cama North America กล่าว ระบบ monoblock เป็นส่วนหนึ่งของ Cama’s ซีรีส์ Breakthrough Generation (BTG) ซึ่งมีเฟรมเวิร์กการออกแบบแบบโมดูลาร์ ปรับขนาดได้ และถูกสุขลักษณะ ซึ่งรวมเอาโซลูชันระบบอัตโนมัติร่วมสมัยไว้ด้วยกัน ซึ่งรวมถึงเทคโนโลยีเซอร์โวขั้นสูงที่ผสานเข้ากับระบบวิชันซิสเต็มและโซลูชั่นหุ่นยนต์ของ Cama ซึ่งได้รับการพัฒนาภายในองค์กรเพื่อรองรับความต้องการเฉพาะของบรรจุภัณฑ์รอง ระบบวิชันซิสเต็มที่ Cama บูรณาการนั้นประกอบด้วยกล้อง 3D Cognex นอกจากนี้ เครื่องจักร BTG Series ของ Cama ยังใช้แพลตฟอร์มดิจิทัล 100% ที่รองรับความสามารถของอุตสาหกรรม 4.0 อย่างเต็มรูปแบบ รวมถึง Augmented Reality, Virtual Reality และการทดสอบ การฝึกอบรม และการใช้งานเสมือนจริง นอกจากนี้ ระบบระบุส่วนประกอบขั้นสูงยังสามารถเปลี่ยนแปลงรูปแบบได้อย่างรวดเร็ว บางครั้งใช้เวลาเพียง 15 นาที IF299 แต่ละตัวที่ส่งมอบให้กับ Marzetti ต้องสามารถทำสิ่งสำคัญสองประการได้ ขั้นแรก มันต้องปรับทิศทางกระทะที่เข้ามา และเราจะมาดูว่าทำไมในหนึ่งนาที ประการที่สอง ต้องสร้างรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งจากสองรูปแบบ รูปแบบที่ 1 เป็นกล่องแพ็คคู่ตามด้วยกล่องหกกล่องเป็นลัง ด้วยรูปแบบนี้ ผู้บริโภคจะเลือกกล่องแพ็คคู่จากช่องแช่แข็ง ในทางกลับกัน รูปแบบที่ 2 เป็นวิธีการแบบไม่ต้องบรรจุกล่อง โดยที่กระทะที่บรรจุถุงจะใส่ลงในกล่องโดยตรงในรูปแบบ 6 หรือ 12 จำนวน ในรูปแบบนี้ ผู้บริโภคจะเลือกกระทะจากช่องแช่แข็งได้มากเท่าที่ต้องการ ลองดูที่รูปแบบ 1 ก่อน โดยที่หุ่นยนต์บรรจุกล่องใส่ถาดสองใบลงในกล่องแบบพันรอบ และผู้บรรจุกล่องใส่กล่องแพ็คคู่หกกล่องลงในกล่องแบบพันรอบ การออกจากช่องแช่แข็งเริ่มต้นด้วยกระทะที่บรรจุถุงแล้วออกจากช่องแช่แข็งแบบเกลียวที่อยู่สูงจากพื้นประมาณ 10 ฟุต เครื่องลำเลียงแบบปฏิเสธจะนำกระทะลงไปที่ระดับพื้น โดยจะใช้แรงคนในการวางกระทะครึ่งหนึ่งบนสายพานลำเลียงที่นำไปสู่ระบบ Cama หนึ่งระบบ และอีกครึ่งหนึ่งบนสายพานลำเลียงที่นำไปสู่ ​​Cama อีกเครื่องหนึ่ง นำหน้าระบบ Cama ทั้งสองระบบคือระบบตรวจจับรังสีเอกซ์จากอันริตสึที่ตรวจจับวัตถุแปลกปลอมและทำให้กระทะที่มีวัตถุดังกล่าวถูกปฏิเสธออกจากเส้น เครื่องมือบนตัวดันหุ่นยนต์สองแกนนี้จะกดแผ่นพับด้านบนปิด จากนั้นผู้ดันจะเลื่อนกล่องที่เสร็จแล้วเป็นมุมฉากไปยังพื้นที่จัดเตรียม ในการทำเช่นนั้น ผู้ดันจะดันกล่องแพ็คคู่ก่อนหน้าออกจากพื้นที่จัดเตรียมและไปยังสายพานลำเลียงที่ทำมุมฉากอีกอันหนึ่งซึ่งจะนำไปสู่สถานีบรรจุกล่อง เช่นเดียวกับถุงขนมปังพลาสติกอื่นๆ ที่รวมตัวกันที่คอโดยมีคลิปหนีบพลาสติกปิด บรรจุภัณฑ์ Marzetti มีทรง “หางม้า” การวางแนวของผมหางม้าจะเป็นแบบสุ่มโดยสมบูรณ์เมื่อพัสดุถึงจุดป้อนเข้าของระบบ Cama นี่เป็นความท้าทายอันดับหนึ่งสำหรับวิศวกร Cama “ผมหางม้าจะต้องอยู่ในตำแหน่ง 12 นาฬิกาหากกราฟิกของแพ็คเกจจะต้องอยู่ในแนวที่ถูกต้องกับช่องเจาะจอแสดงผลทั้งสองในกล่อง” ฮานส์เซลกล่าว “ดังนั้น โซลูชัน Cama จึงต้องทำมากกว่าแค่ใส่กระทะลงในกล่องตามอัตรา โดยจะต้องใส่กระทะลงในกล่องตามทิศทางที่กำหนดในอัตราที่กำหนด มันใช้ระบบการมองเห็นในการทำเช่นนั้น โดยจะระบุทิศทางของการมัดผมหางม้าและถ่ายทอดข้อมูลนั้นไปยังตัวควบคุม Rockwell ซึ่งจะส่งข้อมูลนั้นไปยังเอฟเฟกต์ปลายหุ่นยนต์ ซึ่งจะหมุนไปในทิศทางใดก็ตามที่ต้องการเพื่อให้ผมหางม้าอยู่ในตำแหน่ง 12 นาฬิกา นั่นเป็นคำสั่งที่ค่อนข้างสูง เพราะถ้าคุณคิดถึงเอนด์เอฟเฟกต์เตอร์ที่ใส่กระทะลงในกล่องที่ใหญ่กว่าตัวกระทะเพียงเล็กน้อย ก็ไม่น่าจะเกิดข้อผิดพลาดได้ และคงจะง่ายกว่าถ้าผมหางม้าอยู่ตรงมุมซึ่งมีที่ว่างมากขึ้น ดังนั้นจึงเป็นสิ่งที่ท้าทายที่จะดึงออกมา”กระทะจะถูกป้อนเป็นไฟล์เดียวเข้าไปใน Cama monoblock บนสายพานลำเลียงที่เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง ช่องว่างของกล่องแบนจะถูกเลือกจากฟีดนิตยสารและส่งผ่านหัวฉีดกาว Nordson สองอัน ก่อนที่จะถูกดันลงในกล่องขึ้นรูป กล่องกระดาษแข็งที่ WestRock จัดหาให้นั้นเป็นกระดาษแข็ง 26 จุดที่พิมพ์ออฟเซ็ตเจ็ดสี เมื่อขึ้นรูปแล้ว กล่องจะดำเนินการเปิดฝาด้านบนและเปิดลงมาตามสายพานลำเลียงที่วิ่งขนานกับสายพานลำเลียงที่บรรทุกกระทะที่บรรจุถุง สายพานลำเลียงกล่องจะหยุดเป็นระยะเพื่อให้หุ่นยนต์สไตล์เดลต้า Triaflex สามารถเลือกกระทะจากสายพานลำเลียงได้ทีละถาด และหลังจากหมุนไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งและหลายองศาตามที่จำเป็นเพื่อปรับทิศทางหางม้าไปที่ตำแหน่ง 12 นาฬิกา ให้วาง ตักใส่กล่องให้เรียบร้อย ทันทีที่มีการวางถาดที่สองไว้ด้านบนของถาดแรก กล่องนั้นจะถูกเลื่อนออกจากสถานีขนถ่าย และกล่องเปล่าจะเข้ามาแทนที่ เพื่อให้สามารถดำเนินการซ้ำได้ ไม่นานหลังจากนั้น กล่องที่เต็มไปก็มีกาวติดอยู่กับ แผ่นปิดด้านบนโดยหน่วย Nordson และเข้าสู่เครื่องดันหุ่นยนต์สองแกนโดยที่เครื่องมือกดแผ่นปิดด้านบนปิด จากนั้นผู้ดันจะเลื่อนกล่องที่เสร็จแล้วเป็นมุมฉากไปยังพื้นที่จัดเตรียม ในการทำเช่นนั้น ผู้ดันจะดันกล่องแพ็คคู่ก่อนหน้าออกจากพื้นที่จัดเตรียมและไปยังสายพานลำเลียงมุมฉากอีกอันหนึ่งซึ่งจะนำไปสู่สถานีบรรจุกล่อง กล่องหกกล่องในสองกองจากสามกองจะถูกผลักเข้าไปในสถานีขนถ่ายของกล่องบรรจุแบบพันรอบ ผู้บรรจุหีบห่อ จากนั้น ตัวเรือนจะถูกดันเป็นมุมฉากใต้แถบพับและเครื่องมือที่ปิดรอบๆ ด้านบนเพื่อบีบอัดแผ่นพับด้านบน ที่สถานีบรรจุกล่อง กล่องจะหย่อนลงในสายพานลำเลียงที่บินได้ ซึ่งจะเลี้ยวมุมฉากอีกครั้งไปยังสถานีที่มีแท่งดันดันเข้าไปในชั้นบน ทันทีที่กล่องเรียงซ้อนกันสูงสามชั้น ชั้นสามนั้นจะถูกผลักเข้าไปในสถานีขนถ่ายโดยจะตั้งอยู่ชั่วขณะหนึ่งจนกระทั่งต่อด้วยกล่องสามกองอีกชั้นหนึ่ง จากนั้น กล่องทั้ง 6 กล่องจะถูกผลักเข้าไปในกล่องพันรอบร่อง C แบบผนังเดี่ยว ซึ่งถูกดึงออกจากฟีดแม็กกาซีน และสร้างขึ้นด้วยความช่วยเหลือจากปืนกาว Nordson อีกครั้ง ตอนนี้ ตัวเรือนถูกดันอีกครั้งในมุมฉากใต้แถบพับและเครื่องมือที่ปิดรอบๆ ด้านบนเพื่อบีบอัดแผ่นพับด้านบน ทันทีที่เครื่องมือนั้นเปิดขึ้น กล่องที่เสร็จแล้วจะถูกจัดทำดัชนีไปข้างหน้าบนสายพานลำเลียงแบบ Takeaway มุมฉาก ในกระบวนการผ่านเครื่องเข้ารหัสอิงค์เจ็ทของ Hitachi สำหรับการเข้ารหัสวันที่ ในรูปแบบ 2 ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ร้านค้าบางแห่งจะแสดงถาดแต่ละถาดของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ ในช่องแช่แข็งซึ่งต่างจากกล่องแพ็คคู่ ซึ่งสามารถทำได้ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธี ทางเลือกหนึ่งคือให้ร้านค้ารับกระทะ 12 ถาดในกล่องลูกฟูกคราฟท์สีน้ำตาล และให้พนักงานร้านถอดกระทะออกและตั้งไว้ที่ปลายกล่องในช่องแช่แข็ง อีกทางเลือกหนึ่งคือให้ร้านค้าได้รับกระทะหกใบในกล่องสีขาวพร้อมแสดงซึ่งจะเข้าไปในกล่องแช่แข็งหลังจากที่พนักงานร้านเปิดกล่องตามเส้นคะแนนที่มีรูพรุน สำหรับทั้งกระดาษคราฟท์สีน้ำตาล 12 จำนวนและขายปลีกสีขาว เมื่อพร้อมนับหกครั้ง IF299 จะทำงานแตกต่างไปเล็กน้อยจากการผลิตกล่องบรรจุสองแพ็ค แน่นอนว่าสถานีที่มีการหยิบ สร้าง และบรรจุกล่องนั้นถูกปิดใช้งาน กระทะยังคงป้อนไฟล์เดี่ยวบนสายพานลำเลียงเดียวกัน และหุ่นยนต์สไตล์เดลต้าตัวเดียวกันยังคงหยิบหุ่นยนต์เหล่านั้น และเอฟเฟกต์ส่วนท้ายของหุ่นยนต์ยังคงจัดทิศทางผมหางม้าของแต่ละกระทะ แม้ว่าในกรณีนี้จะปรับทิศทางผมหางม้าไว้ที่ 9 o’ ตำแหน่งนาฬิกามากกว่าตำแหน่ง 12 นาฬิกา การจัดวางกระทะทั้งหมดให้อยู่ในตำแหน่งเดียวกันช่วยให้แน่ใจว่าผมหางม้าไม่รบกวนการยักย้ายกระทะหรือการปิดกล่อง สิ่งที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงคือเมื่อหุ่นยนต์มีกระทะอยู่ในที่จับ มันจะเคลื่อนไปในทิศทางตรงกันข้ามกับที่ใช้ในการโหลดแฝด แพ็คกล่อง กล่าวอีกนัยหนึ่ง แทนที่จะลากไปทางเหนือเพื่อหย่อนกระทะลงในกล่องบนสายพานลำเลียง A มันจะเลื่อนไปทางทิศใต้เพื่อปล่อยกระทะลงบนสายพานลำเลียง B ที่วิ่งขนานกับ A จากนี้ไป ลำดับจะคล้ายกับสิ่งที่เราเห็นเมื่อแฝด แพ็คกล่องกำลังถูกบรรจุเป็นกรณี กระทะจะหล่นลงในสายพานลำเลียงที่บินแบบเดียวกับที่นำกล่องขึ้นสู่ชั้นบน แต่ในกรณีนี้ จะใช้กระทะสองใบต่อเที่ยวบิน แทนที่จะเป็นกล่องเดียวต่อเที่ยวบิน เมื่อกระทะไปถึงชั้นบน พวกเขาสามารถดำเนินการในกรณีลูกฟูกในรูปแบบหกหรือ 12 จำนวน ไม่ว่าจะเลือกรูปแบบใดก็ตาม แผ่นปิดด้านบนจะถูกปิดและปิดด้วยกาว และกล่องที่เสร็จแล้วจะปล่อยในลักษณะเดียวกับที่กล่องที่เต็มไปด้วยกล่องแพ็คคู่ทำ การจัดวางบนพาเลทด้วยหุ่นยนต์กล่องที่ออกจากระบบ Cama ทั้งสองรวมเข้ากับสายพานลำเลียงเดียว เพื่อให้ผู้เขียนโค้ดอิงค์เจ็ทของ Hitachi สามารถ ข้อมูลรหัสวันที่ประทับในแต่ละกรณี จากนั้น กล่องต่างๆ จะเข้าสู่สายพานลำเลียงป้อนเข้าของเครื่องจัดเรียงพาเลทด้วยหุ่นยนต์ Schneider ที่ติดตั้งหุ่นยนต์ Fanuc พร้อมตัวควบคุม R30iB เครื่องมือแบบแขนกลมีความสามารถในการหยิบและวางแผ่นลื่น เครื่องจัดเรียงพาเลทแบบหุ่นยนต์ประกอบด้วยเครื่องมือแบบแขนกลพร้อมความสามารถในการหยิบและวางแผ่นลื่น อุปกรณ์ใหม่นี้ใช้งานเชิงพาณิชย์ตั้งแต่ปลายเดือนเมษายน โดยจะมีกะการทำงาน 10 ชั่วโมงสองกะ สี่วันต่อสัปดาห์ เช่นเดียวกับการก้าวกระโดดจากการดำเนินการแบบใช้คนเป็นส่วนใหญ่ไปสู่การดำเนินการแบบอัตโนมัติขั้นสูง ก็เกิดปัญหาขึ้นเมื่อการติดตั้งสิ้นสุดลงและเริ่มการผลิตเชิงพาณิชย์ แต่หลายอย่างเกี่ยวข้องกับวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ต้องได้รับข้อมูลจำเพาะที่เข้มงวดมากขึ้น “มีพื้นที่สำหรับกระดาษลูกฟูกที่ผิดมาตรฐานเล็กน้อย เช่น เมื่อมนุษย์จัดการกับกระดาษลูกฟูกนั้น” Haenszel กล่าว “เมื่อระบบอัตโนมัติเข้ามาในภาพ นั่นไม่เป็นเช่นนั้น ระบบอัตโนมัติกำลังมองหาเงื่อนไขที่เป็นมาตรฐานและสม่ำเสมอมากขึ้น ดังนั้นเราจึงต้องกระชับข้อกำหนดด้านคุณภาพสำหรับกล่องลูกฟูกให้เข้มงวดขึ้น เป็นต้น” ข้อมูลจำเพาะของกระดาษแข็งสำหรับกล่องก็เปลี่ยนไปเช่นกัน เนื่องจากปัจจุบันกล่องบรรจุภัณฑ์เป็นแบบพันรอบที่เกิดจากพื้นที่ว่างเปล่าแทนที่จะเป็นกล่องติดกาวที่ก่อนหน้านี้สร้างและบรรจุด้วยมือ กระดาษแข็งจึงเปลี่ยนจากสต็อก 28 แต้มเป็น 26 แต้ม ซึ่งช่วยประหยัดต้นทุนได้เล็กน้อย .Haenszel ยังตั้งข้อสังเกตอีกว่าเมื่อถึงเวลาต้องนำอุปกรณ์ใหม่เข้ามาและทำให้พอดีกับพื้นที่ที่มีอยู่ ระบบ Monoblock Cama มีขนาดเพียง 8.387 x 2 ม. (27.5 x 6.5 ฟุต) “ไม่มีที่ว่างเหลือมากนัก” เขากล่าวเสริม



แหล่งที่มาของข้อมูล