10.10.2021
Dispositivo di prelievo con cinematica ad alte prestazioni: l’alternativa ai robot con braccio pieghevole o delta

L’innovazione TRAPO sia per una qualità elevata dei cicli sia per il rendimento delle macchine

In virtù dei loro requisiti, i prodotti di elevata sensibilità e gli imballaggi primari nell’industria farmaceutica sono manipolati con particolare attenzione, a velocità di produzione e precisione elevate, nonché con variazioni rapide di formato e prodotto. Grazie alla cinematica parallela in piano ad alte prestazioni, TRAPO GmbH ha realizzato con ’innovazione in stretta collaborazione con i dipartimenti di ricerca dell’Università Tecnica di Aquisgrana, una soluzione del tutto innovativa per le applicazioni pick-and-place destinate all’industria farmaceutica. La soluzione dispone della velocità e della flessibilità necessarie per garantire, da un lato, il prelievo dei prodotti e, dall’altro, l’imballaggio dei cartoni predisposti.

Caratterizzati da un alto grado di flessibilità, i robot pick-and-place eseguono costantemente lo stesso movimento per 24 ore al giorno, all’insegna del massimo rendimento e con una precisione assoluta, garantendo così la qualità elevata dei cicli, la disponibilità delle macchine e velocità sorprendenti. La cinematica parallela ad alte prestazioni si compone di una struttura cinematica a cinque elementi, un asse Z e un modulo girevole per l’orientamento. In via opzionale, il sistema modulare possiede tre o quattro gradi di libertà e trova impiego come sistema pick-and-place ad alta velocità con fino a 200 pezzi/minuto e fino a cinque chilogrammi di carico utile.

Nel caso di una struttura con quattro assi, il sistema mobile funge da sistema d’imballaggio TRAPO (serie TPS) che, ad esempio, imballa i prodotti imbustati nei cartoni, con fino a 30 prelievi/minuto e fino a dieci chilogrammi di carico utile. Avvalendosi dell’ausilio di una videocamera, la cinematica parallela riconosce la posizione delle confezioni. Successivamente, queste sono prelevate oppure espulse nel momento in cui non siano conformi.

Panoramica

  • Posizionamento con cinematica parallela
  • Non è prevista una struttura piana paragonabile
  • A scelta, con ampio raggio di azione (800 mm) oppure corsa elevata (200 mm)
  • Affaticamento ridotto per l’operatore
  • Grazie al sistema modulare, copre pressoché ciascun campo di applicazione
  • Sistema pick-and-place ad alta velocità (serie HPPS) con fino a 200 prelievi/min e fino a 5 kg di carico utile
  • Sistema d’imballaggio TRAPO (serie TPS) con fino a 30 prelievi/min e fino a 10 kg di carico utile

Flessibilità con diverse configurazioni di attività

Al fine di ottimizzarla per l’applicazione, l’innovativa cinematica ad alte prestazioni può essere configurata in diverse esecuzioni. Nella variante con ampio raggio di azione, il dispositivo di prelievo possiede, grazie alla struttura cinematica parallela, un ambiente di lavoro simmetrico al raggio e, pertanto, può afferrare anche sul retro. Inoltre, il dispositivo di prelievo con cinematica parallela è disponibile con due corse (200 mm e 400 mm). In presenza di velocità maggiori, offre persino uno spazio di lavoro generoso. Persino le benne individuali sono adeguate con precisione alle proprietà degli oggetti.

Tecnologia di presa individuale

La chiave del successo di un approccio robotizzato si cela nella tecnologia individuale di presa robotica. Influisce, infatti, sul rendimento dell’applicazione automatizzata – un aspetto importante se è necessario incrementare e garantire prestazioni e qualità a lungo termine. Con le benne combinate sviluppate e collaudate dal Technikum TRAPO, si elimina l’esigenza di sostituire le benne, un’attività dispendiosa sul piano delle energie e del tempo. Riuniscono diverse funzioni, in particolare se devono essere eseguite molteplici attività oppure in uno spazio esiguo. La benna perfetta si adatta perfettamente a diversi prodotti e, inoltre, afferra pallet, pezzi, strati intermedi o coperchi. Con l’ausilio della tecnologia sotto vuoto, le merci sono prelevate e convogliate in sicurezza dalle benne piane. I pesi di movimentazione sono incrementati dal numero delle ventose e dalla generazione di vuoto idoneo.

Una competenza speciale: il design igienico

Dal punto di vista costruttivo, le celle del dispositivo di prelievo, i componenti del palettizzatore e le benne robotiche possono essere pianificati nel quadro del design igienico, di modo da garantirne la pulizia ogni giorno durante i processi appositi, grazie alla manifattura in sede in acciaio inossidabile e alla perizia tecnica di oltre 50 anni.

Decadono le interfacce di provider terzi

Più autonome sono le macchine e gli impianti, maggiori sono le prestazioni costantemente elevate raggiunte. Dal punto di vista meccanico, un’unica struttura, dal punto di vista tecnico del controllo, un unico impianto. L’hardware e il software hanno un’unica origine. Ecco come è possibile eliminare potenziali fonti di errore che possono celarsi nelle interfacce di provider terzi. Con un unico referente centrale, i clienti soddisfano le proprie esigenze complete in produzione e intralogistica. Il sistema modulare può essere adeguato a diverse condizioni quadro, coprendo, di conseguenza, pressoché qualsiasi campo applicativo.

Processi produttivi sicuri e riproducibili

Nel settore farmaceutico, le disposizioni e le normative sono particolarmente esigenti. Il requisito indispensabile nelle soluzioni di automazione è la riproducibilità in sede di produzione. È possibile adempiere a questi requisiti, da un lato osservando gli obblighi di prova prescritti a livello internazionale, dall’altro con la standardizzazione dei processi produttivi.

In qualità di anello di congiunzione, un sistema di gestione monitora e analizza costantemente tutti i processi di produzione, anche per documentare, nel quadro della “Good Manufacturing Practice” (GMP), che i componenti e i sistemi siano idonei per l’impiego nell’industria farmaceutica.

Il sistema di gestione TIM sviluppato appositamente (sistema di gestione intelligente TRAPO) riunisce la competenza di automazione avanzata e le conoscenze specifiche del settore. Il sistema con le sue funzioni corrispondenti, colpisce sul piano sia della manutenzione preventiva sia degli interventi in tempo reale.

Analisi dell’efficienza

  • Controllo e monitoraggio della produzione
  • Manutenzione preventiva e cestello digitale dei ricambi
  • Traccia delle spedizioni e gestione del magazzino
  • Monitoraggio permanente degli attori

L’analisi dei dati può essere utilizzata all’insegna dell’uniformità, con autorizzazioni limitate al rispettivo livello di utenti. Su questa base, è anche possibile valutare l’esigenza e ordinare i ricambi e le materie prime all’occorrenza, quindi stoccarli e predisporli con precisione mediante la tecnica di convogliamento. Inoltre, è consentita l’interrogazione continua e rilevante per la gestione di dati relativi agli stati dell’impianto, permettendo ottimizzazioni continue che, a loro volta, si traducono in disponibilità costantemente elevata dell’impianto. Naturalmente, gli impianti esterni possono essere collegati al sistema

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