Intek har utviklet verdens første autonome depalleteringssystem, her representert ved prosjektleder Erlend Brandsnes (t.v.), salgs- og markedsdirektør Rune Nordby, programmerer Simen og utviklingsingeniør Bjørn Morten Orderløkken.
Intek har utviklet verdens første autonome depalleteringssystem, her representert ved prosjektleder Erlend Brandsnes (t.v.), salgs- og markedsdirektør Rune Nordby, programmerer Simen og utviklingsingeniør Bjørn Morten Orderløkken.

Har laget verdens første autonome depalleteringssystem

Er basert på robot, lasere og unik sw.

Teknisk sett

Intek har skrudd sammen depalleteringssystemet med egenutviklet software og mekaniske løsninger. Her er hovedkomponentene:

  • Robotkontrollsystem, som kjører på en Siemens industri-pc, og inkluderer en PLS (Siemens), en sikkerhetskontroller (Phoenix Contact) og panel med (Siemens) WinCC Flexible.
  • Kuka-robot (KR120 PA med KRC4-styring).
  • Robot-griperverktøy med veieceller (HBM), lasersystemer (Leuze), vakuumsystem (Vaculex) og I/O-moduler (Beckhoff) for måling av sanntidsdata.
  • Internkommunikasjonen går på Ethercat og Profibus. Eksternkommunikasjon mot resepthåndteringssystem snurrer på Profinet.
  • Kontrollsystemene kjører Inteks egenutviklede softwareplatform IECore på både pc, robot og PLS.

Kort sagt

  • Automatisk anlegg for depalletering av sekker av ulik størrelse, fra to til fem pallelokasjoner.
  • Robotcellen er designet for å takle krevende miljø, blant annet lasere for scanning.
  • Software håndterer automatisk konfigurasjon av layout i celle. Ingen programmering er påkrevd ved endring (av layout).
  • Software-basert skanning og identifikasjon av pall, samt deteksjon av sekk og sekkemønster.
  • Vakuumgriper håndterer sekker av ulikt materiale og forskjellig størrelse. Vakuumsystemet er designet for å takle eventuelle støvproblemer.
  • Totalløsningen er utviklet for Atex-sertifisering.

Intek

  • Etablert i 1980.
  • Leverer industrielle automatiseringsløsninger.
  • Har spesialisert seg på avansert software.
  • Har avdelinger på Hamar og Raufoss (hovedkontor).
  • Leverte sin første robot i 1984.
  • Har 38 ansatte.

Raufoss: Automatisering får være med på en demonstrasjon av anlegget.

Suger seg fast

I robotens arbeidsområde blir det plassert en pall med flere lag sekker. Hver sekk veier 25 kg. Vi har fått med oss en av Inteks hovedpersoner bak nyvinningen, Bjørn Morten Orderløkken, som operatør. Det er ikke mye han trenger å gjøre, bortsett fra å forklare oss hva som skjer. Pallen er allerede plassert innenfor et markert område. Orderløkken trykker på startknappen, det vil si startfeltet på operatørskjermen.

Den store Kuka-roboten skrider til verket utstyrt med et vakuumbasert gripeverktøy ytterst på armen. Ifølge Orderløkken har griperen to individuelle sugere for å kunne håndtere ulike sekkestørrelser. Sugerne er designet for å takle eventuelle støvproblemer, og er montert slik at de kan bevege seg.

- Det gir best grep på sekken, sier han.

Les: Robotduo pakker hundepølser uten menneskelig assistanse

Bygger opp punktsky

 

Robotens bevegelser blir nå styrt av kvintett på fem lasere. De er plassert i Atex-godkjente hus, og hele depalleteringssystemet er klargjort for sertifisering for installasjon i eksplosjonsfarlige områder. Orderløkken forklarer at laserne skanner underlaget, og bygger opp en tredimensjonal punktsky, for pallen med sekkene. Han forteller at laser har vist seg å være mer pålitelig enn konvensjonelt maskinsyn (vision).

Punktskyen er her konfigurert til en oppløsning på 80 ganger 80 millimeter, men selve lasermålingene blir gjort med langt større presisjon (tre millimeters oppløsning). Totalt gir dette mellom 15 og 20 tusen målepunkter per scan. Styringssystemet kalkulerer plukkpunktet, og sender posisjonen i x-, y- og z-planet til roboten, som straks er på pletten. Vakuumgriperen suger seg skikkelig fast i 25-kilosekken, og løfter den forsiktig noen centimeter opp.

Les: NFAs robotekspert ser muligheter overalt

Detekterer lekk i sekk

 

Roboten tar en pause på et par sekunder. Er det noe feil? Neida, bedyrer Orderløkken. Depalleteringssystemet har integrert lekkasje- og feilhåndtering. Han forklarer at griperverktøyet også har veieceller. Styringssystemet sjekker at det ikke er lekkasjer for å unngå at sekkens innhold renner ut forårsaker både søl og svinn.

- Operatøren blir varslet dersom roboten oppdager lekkasjer i sekken, sier han. Og legger til at den blir lagt forsiktig tilbake dersom det skulle være tilfellet.

Vår første sekk blir godkjent, og robotarmen svinger den elegant til bestilt leveringssted. Deretter kommer den tilbake for å hente flere sekker. Snart er hele laget med 25-kilosekker tømt. Så setter laserne i gang igjen. Systemet bygger opp en ny punktsky for å få et bedre bilde, bokstavelig talt, av neste lag. Så er roboten i gang igjen, og kort tid etter er pallen tom. Neste pall, takk!

Les: Hver 10. "ansatt" hos Ekornes er en robot

Kjappere kommunikasjon

 

Styringssystemet mottar resepter fra et eksternt system, gjerne et tredjepartssystem. I vårt tilfelle er det blandingsforholdet mellom et antall sekker med ulike produkter. Depalleteringssystemet kommuniserer på Profinet (industrielt Ethernet) med reseptsystemet.

Det er store datamengder som sendes mellom griperverktøyet, roboten og styringssystemet. Orderløkken forteller at internkommunikasjonen i begynnelsen var en flaskehals. For å komme i mål, med en syklustid på tre millisekunder, inklusiv robotens styring, måtte det sterk lut til. Intek endte opp med Ethercat, en av de raskeste løsningene på industrielt Ethernet.

Les: Roboter revolusjonerer i potetbingen, pakker 40 000 000 kg årlig

Universell løsning

 

Orderløkken forklarer at kommunikasjonsløsningen nesten aldri har datatap. Til sammenligning hadde for eksempel konvensjonell Profibus, med maksimal hastighet på 12 MBaud, et datatap på over 95 prosent.

- Vi var helt avhengig av raskere kommunikasjon for å realisere løsningen, sier han.

Den valgte roboten har en arbeidsradius på 3,4 meter. Softwaren er utviklet hos Intek Engineering, og salgs- og markedsdirektør, Rune Nordby, forteller at softwaren er universell. Det betyr at roboter med større eller mindre arbeidsområde også kan benyttes. Han peker på at depalleteringsløsningen kan spare mange tunge løft for medarbeidere, og at den er aktuell for en rekke bransjer. Det første systemet er utviklet for oljeindustrien, derfor Atex-godkjenningen. Men det er andre bransjer som har tilsvarende krav, hvor støv kan skap eksplosjonsfarlige situasjoner.

Ifølge Nordby er potensialet hos den første kunden (i oljebransjen) nærmere 100 anlegg globalt. Løsningen er priset til om lag halvannen million kroner.

Les: Duun Industrier satser frist med robotsveis og automatlager