Automatisches Lade- und Wiegesystem Delta Robot | Hochgeschwindigkeits-Parallel-Pick-Place- und Portionierzelle

Die meiste Automatisierung einer Verpackungslinie bewegt Dinge langsam und vorsichtig oder schnell, aber blind . Ein sechsachsiger Arm ist flexibel, aber schwer und langsam bei leichten, sich wiederholenden Picks; Eine feste Rutsche oder ein fester Schieber ist schnell, kann sich aber nicht an Produkte anpassen, die sich in Größe, Ausrichtung oder Gewicht unterscheiden. Das automatische Lade- und Wiegesystem Delta Robot schließt diese Lücke, indem es die schnellste existierende Robotertopologie – das parallelkinematische Delta – mit einem Wiegemodul kombiniert, das der Steuerung nicht nur sagt, wo sie kommissionieren soll, sondern auch, was und wie viel sie laden soll . Die drei vertikalen Aktuatoren sitzen fest am oberen Rahmen und bewegen nur leichte Verbindungsstangen im Carbon-Stil, sodass die bewegte Masse am Endeffektor winzig ist; Die absoluten Servoantriebe können den Greifer daher in Millisekunden beschleunigen, verlangsamen und umkehren und einen vollständigen Pick-and-Place-Zyklus in etwa 0,31 s absolvieren . Die vierte Achse (das „+1 R“) dreht den Endeffektor, sodass ein Produkt während des Transports neu ausgerichtet und in der richtigen Richtung abgelegt werden kann – wichtig, wenn Portionen in einem Tablett oder auf einem nachgeschalteten Band auf eine bestimmte Weise liegen müssen.

Was dieses System zu einem Lade- und Wiegesystem und nicht zu einem einfachen Pick-and-Place-Roboter macht, ist der geschlossene Regelkreis zwischen der Waage und der Bewegungssteuerung. Da sich die Produkte auf dem Zuführband befinden, ermittelt die Wiegefunktion die Masse jedes einzelnen Artikels oder die Gesamtmenge im Zielbehälter. Die Steuerung entscheidet dann, welches Produkt (oder wie viele) der Delta-Arm greifen soll, damit das Ziel sein Zielportionsgewicht ohne Über- oder Unterfüllung erreicht. Tatsächlich wird der Roboter zum physischen Ausführenden einer Kombinations-Wiegelogik: Anstatt die Tore des Wiegetrichters zu öffnen und zu schließen, wählt er physisch die richtigen Teile aus und platziert sie. Das Ergebnis sind gewichtsgenaue Portionen, voll beladene Schalen und korrekt sortierte Bahnen – produziert in einem Tempo, das kein Bediener erreichen kann, und mit einer Wiederholgenauigkeit der Platzierung von ±0,1 mm , die dafür sorgt, dass jedes Stück an der gleichen Stelle landet.

Mechanisch ist die Zelle für den Missbrauch ausgelegt, den Hochgeschwindigkeitsbewegungen und Lebensmittelumgebungen mit sich bringen. Ein durch Federkraft begrenzter Stopper dämpft das Ende des Federwegs, um einen Bruch des Stoßdämpfers zu verhindern. Ein Tellerfeder-Abstandshalter spannt das Drehgelenk vor und sorgt so für eine gleichmäßige Drehung mit geringem Schlag. und eine kombinierte Druck- und Nadellager-Unterbaugruppe sorgt für eine Drehgenauigkeit von 0,01. Alle Kontaktteile sind aus Edelstahl SUS304 , die Konstruktion entspricht den CE- Normen und der modulare Rahmen mit spielfreiem Endanschluss und Andockflansch ermöglicht eine schnelle Demontage, Wartung und Anschraubung an eine bestehende Leitung. Kurz gesagt handelt es sich um eine schnelle, gewichtsbewusste und hygienische Handhabungszelle, die das manuelle Beladen, Portionieren und Sortieren von Fleisch, Fisch und Geflügel in einen schnellen, präzisen und vollautomatischen Vorgang umwandelt.

Anwendungsbranchen

Überall dort, wo ein Produkt mit einem Preis versehen, datiert oder anhand seines tatsächlichen Gewichts verfolgt wird , ersetzt dieses System zum Wiegen, Drucken und Anbringen den Waagen- und Aufkleberbediener durch eine einzige automatisierte Station:

Schwachstellen der Branche und professionelle Lösungen

Die Probleme, die eine Delta-Roboter-Lade- und Wiegezelle löst, unterscheiden sich von denen von Inspektions- oder Etikettiergeräten – es handelt sich um Probleme der Geschwindigkeit, Gewichtsgenauigkeit, Hygiene und mechanischen Haltbarkeit . Jede dieser Fragen wird hier durch eine spezifische Designauswahl beantwortet.

1. Warum begrenzt die manuelle Beladung Ihre Liniengeschwindigkeit und birgt ein Kontaminationsrisiko?
Eine Person, die nasses Fleisch oder Fisch von einem Band pflückt, ist das langsamste, variabelste und am wenigsten hygienische Glied in der Linie – und eine Gefahr für die Lebensmittelsicherheit.

So löst diese Zelle das Problem: Der Parallelroboter greift und platziert in einem Zyklus von 0,31 Sekunden ohne menschlichen Kontakt und erhöht den Durchsatz auf eine feste, wiederholbare Geschwindigkeit, während die Hände vollständig aus der Produktzone entfernt werden.

2. Warum sind Sechsachsen- und SCARA-Arme zu langsam oder zu sperrig für leichte, sich wiederholende Picks?
Serienarme tragen ihre eigenen Motoren und Masse an den Gelenken, sodass sie bei kleinen, schnellen Bewegungen nicht mit der Beschleunigung eines leichten Parallelgestänges mithalten können und Bodenfläche verschlingen.

Wie diese Zelle das Problem löst: Die Delta-Topologie hält alle schweren Aktuatoren am festen oberen Rahmen und bewegt nur schlanke Stangen, was zu einer weitaus höheren Aufnahmerate pro Kilogramm Nutzlast in einem kompakten 3D-Gehäuse führt – ideal, wenn der Platz begrenzt ist.

3. Warum haben Portionen ein Über- oder Untergewicht, wenn die Beladung nach Augenmaß oder nach Zählen erfolgt?
Naturprodukte variieren in der Masse, sodass das Zählen der Stücke oder das Schätzen nach Volumen das angestrebte Packungsgewicht verfehlt, was zu Give-Away- oder Mindergewichtsbeschwerden führt.

So löst diese Zelle das Problem: Die integrierte Wägefunktion übermittelt reale Massendaten an die Steuerung, die die Kombination von Teilen auswählt, die das Ziel auf ihr Zielgewicht bringt – der Roboter führt die gleiche Kombinationswiegelogik aus, die eine Mehrkopfwaage verwendet, jedoch mit physischer Platzierung.

4. Warum verschleißen Hochgeschwindigkeitsbewegungen mit der Zeit Gelenke und Schnappverbindungen?
Wiederholte harte Stopps und nicht vorgespannte Drehverbindungen führen zu Stoßbrüchen, Rundlauffehlern und Genauigkeitsverlusten.

Wie diese Zelle das Problem löst: Ein Federdruck-Begrenzungsanschlag absorbiert Stöße am Ende des Hubs, ein Tellerfeder-Abstandshalter spannt das Drehgelenk für eine sanfte Drehung bei geringem Schlag vor, und ein kombinierter Schub-plus-Nadelrollenlager-Stapel sorgt für eine Drehgenauigkeit von 0,01 – und verlängert so die Lebensdauer bei Dauerbetrieb mit hohen Zyklen.

5. Warum ist die Ausrichtung falsch, wenn Produkte in einer bestimmten Richtung in der Schale liegen müssen?
Ein 3-Achsen-Picker kann ein Teil bewegen, aber nicht drehen, sodass Scheiben oder Teile an zufälligen Positionen landen und erneut gehandhabt werden müssen.

So löst diese Zelle das Problem: Die vierte Achse +1 R dreht den Endeffektor im Flug, sodass jedes Stück in der richtigen Ausrichtung für das Fach, die Packung oder die nachgelagerte Spur abgelegt wird.

6. Warum korrodieren Lebensmittelroboter, bestehen Audits nicht oder benötigen Stunden für die Wartung?
Lackierte Rahmen und versiegelte, aber nicht lebensmittelechte Verbindungen zersetzen sich beim Abwaschen, und verschraubte Zellen öffnen sich nur langsam.

Wie diese Zelle das Problem löst: SUS304-Kontaktteile und eine CE-konforme Bauweise erfüllen Hygiene- und Sicherheitsanforderungen, während der modulare Rahmen mit spielfreier Endverbindung und Andockflansch einen schnellen Austausch der Module und das Andocken der Zelle an die Linie ermöglicht, was Ausfallzeiten reduziert.

Kernproduktmerkmale und technische Vorteile

Automatischer Arbeitsprozess

1. Produktpräsentation – Die Produkte kommen auf dem Zufuhrbandförderer innerhalb der 260-mm-Arbeitszone an und werden einzeln oder in einem kontrollierten Strom über das Aufnahmefenster präsentiert.

2. Erkennung und Wiegen – Die Position jedes Produkts wird erkannt und seine Masse wird durch die Wiegefunktion ermittelt; Der Controller weiß nun, wo sich jedes Stück befindet und wie viel es wiegt.

3. Portions-/Kombinationsentscheidung – Anhand der Live-Gewichtsdaten und des Zielportions- oder Schalengewichts wählt die Steuerung aus, welches Stück (oder wie viele) der Arm greifen muss, damit das Ziel sein Ziel ohne Über- oder Unterfüllung erreicht.

4. Hochgeschwindigkeitsaufnahme – Der 3+1 R-Parallelarm senkt sich ab und der Endeffektor greift das ausgewählte Produkt; Die absoluten Servoantriebe heben es im Bruchteil einer Sekunde an (≈0,31 s voller Zyklus).

5. 3D-Übertragung mit Neuausrichtung – Der Arm verschiebt sich in XYZ, während die +1 R-Achse das Teil während der Bewegung in die gewünschte Richtung dreht.

6. Präzise Platzierung/Beladung – Das Produkt wird mit einer Wiederholgenauigkeit von ±0,1 mm am Zielfach, Behälter, in der Spur oder am nachgeschalteten Band abgegeben, wodurch eine gewichtskorrekte Portion oder ein sortierter Satz zusammengestellt wird.

7. Rückkehr und Leitungsübergabe – Der Arm kehrt, abgefedert durch den Federkompressionsstopper, in seine Ausgangsposition zurück, und das beladene Fach oder die sortierte Bahn bewegt sich über die geflanschte, spielfreie Andockschnittstelle zur nächsten Station.

Technische Spezifikationen

Nennlast, Armlängen, Endeffektortyp (Saugwirkung / Softgrip / mechanisch), Wiegebereich und Austragsanordnung können auf Ihr Produkt, das Zielportionsgewicht und die Linienkonfiguration zugeschnitten werden.

FAQ

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Planen Sie die Automatisierung eines langsamen, arbeitsintensiven Lade-, Portionierungs- oder Sortierschritts – insbesondere bei Nassfleisch-, Fisch- oder Geflügellinien? Unsere Anwendungstechniker ermitteln kostenlos die richtige Nutzlast, Taktrate, Endeffektor, Wägebereich und Austragsanordnung für Ihr Produkt.