PACK EXPO Internationalでの革新的な新しいロボット工学

PMGの編集者たちは、パッケージングの革新を求めて10月にPACK EXPO International全体に広がりました。 彼らがロボット工学で発見したものは次のとおりです。

注: PACK EXPO で関心があったのはロボット工学だけではありませんでした。 次のリンクをクリックして、次の分野のイノベーションの詳細をご覧ください。 食品加工および包装 | 持続可能な包装 | 製薬 | コントロール

過去 20 年間に、数多くの新しいロボット技術が登場しました。 しかし、PACK EXPO International で展示された Beckhoff の新しい ATRO ロボット システム (1) は、産業市場向けの最初のモジュール式 DIY (日曜大工) ロボット技術の 1 つである可能性があります。 ATRO (Automation Technology for Robotics) システムはモジュール式産業用ロボット システムで、エンド ユーザー、インテグレーター、機械製造業者は、可搬重量が 3 kg ～ 10 kg、高さ 0.6 メートルから 0.6 メートルまでの範囲でアプリケーションに最適なロボット構成を作成できます。 1.3メートル。

このシステムは、統合されたドライブ機能を備えた標準化されたモーター モジュール、さまざまな設計と長さのリンク モジュール、および TwinCAT 制御プラットフォームで構成されます。 これらのコンポーネントを使用すると、1 軸回転インデックス テーブルや 3 軸デルタ ロボットから 6 軸および 7 軸多関節ロボットに至るまで、さまざまなロボット システムを作成できます。

Beckhoff 氏は、すべての ATRO モジュールがデータ、電力、流体 (真空、空気、水) 用の内部メディア フィードを備えていると述べています。 これにより、ATRO は機械式、空気圧式、電動グリッパーなどのさまざまなツールを使用できるようになります。 これらのメディアフィードは内部にあるため、ロボットの動作範囲を妨げる外部ケーブルがないため、ATRO 軸とエンドエフェクターツールの無限の回転が可能になります。

ATRO ロボットの組み立ては、各モジュールを接続するスリップ リングと、ジョイントを所定の位置に固定する調整可能なツールに似た方法を使用して行われます。 「この単純な組み立てプロセスを通じて、連続回転を可能にする革新的な方法を使用して、すべての電力、通信、および流体が内部で配線されます」とベッコフ オートメーションのドライブ テクノロジー製品マネージャーのマット プレルウィッツ氏は述べています。 「たとえば、圧縮空気コードを解くためにロボットを停止する必要はありません。そのため、ユーザーは試運転中だけでなく、生産中にも時間を節約できます。」写真 2—安川

ATRO システムはオープン制御アーキテクチャに基づいて構築されているため、「Profinet、EtherNet/IP、OPC UA、またはクラウドなど、細胞/プラント通信で考えられるすべてのインターフェイス」に接続することができると Prellwitz 氏は述べています。 また、ATRO システムでは、ロボティクス、ビジョン、安全性、機械学習などのすべての機能を単一の制御プラットフォームに統合できます。

ベッコフ氏によると、軸の制御に必要な電子機器はすべて、EtherCATベースのサーボインバーター、ブレーキ、コンパクトなギアボックスなど、ATROモーターモジュールに組み込まれているという。 これらの機能が組み込まれているため、ロボット コントローラーには基本的な制御ユニットのみが必要です。

カスタマイズ可能な設計構成以外に、ATRO の他の 2 つの興味深い側面は、そのアセンブリと、各モジュールが正しく接続され、動作の準備ができていることをアセンブラーとユーザーに提供する視覚的な強化です。 各モジュールが接続されると、ジョイント接続の内側にあるライトが点灯します。 ライトが黄色の場合、モジュール間の EtherCAT 通信が有効であることが確認されています。 緑色のライトはモジュールが動作可能な状態であることを示します。 青色のライトは、ユニットが手動教示モードの準備ができていることを示します。

ATRO が最適な特定のアプリケーションについてプレルウィッツ氏は、「ATRO はあらゆるアプリケーションに追加でき、柔軟な設計により、ユーザーはシステムを新規および既存の機械設計に簡単に適合させることができます。一般的なアプリケーションには、組み立て、マテリアル ハンドリング、ラボの自動化、および梱包。」

安川モトマンのブースでは、同社は動的な注文履行設定における高速かつ正確な荷物の導入と個別化のための新しいロボット自動化ソリューション (2) をデモンストレーションしました。 同社のカスタマイズされたロボット ソリューションは、さまざまな従来の仕分けおよび梱包アプリケーションと簡単に統合でき、流動的なピースのピッキングとコンベアへの品目の配置を容易にし、さまざまなサイズの箱、ポリ袋、パッド入り封筒の迅速なマテリアルハンドリングを実現します。

ブースでは、高速 6 軸 GP12 ロボットを搭載したロボット小包誘導ワークセルが稼働していました。 GP12 は大量生産能力を強調しており、水平リーチ 1,440 mm、垂直リーチ 2,511 mm、およびペイロード容量 12 kg を備えています。 Zivid Two 3D カメラを利用したインテリジェント 3D シーン キャプチャと、複数の掴みポーズを提案する Fizyr AI 画像処理を組み合わせることで、単一ロボットのピック率 1,000 ～ 1,700/時が可能になります。

インテリジェントな 3D シーン キャプチャ ソリューションの統合は、Yaskawa Perception オプション パッケージによって簡素化されます。 このソフトウェア構成バンドルにより、インテグレータ、ディストリビュータ、および顧客は、複雑なアプリケーションのサポートに必要なさまざまなサードパーティ製認識製品を利用できるようになります。 相対ジョブ、PMT (工具変形のための位置修正)、マクロ ジョブ、および 3D シフトの機能に加え、Perception オプション パッケージには MotoPlus ランタイムが搭載されており、ロボット コントローラーとのリアルタイム アクセスと通信を提供し、あらゆるコンピューティング デバイスとの対話を可能にします。 。

写真3｜ABBブースに展示されたGP12ロボットは、世界標準に準拠し、AC380V～AC480Vの入力電圧に対応する変圧器を必要としないYRC1000コントローラによって制御されていた。 YRC1000 は、非常にコンパクトなキャビネット (幅 598 mm x 高さ 490 mm x 奥行き 427 mm) を備え、直感的なプログラミングを備えた軽量ティーチペンダントを採用しています。

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フルフィルメント センターと電子商取引分野での包装自動化の強化を示すもう 1 つの例は、ショーで新しいロボット アイテム ピッカー (3) を初公開した ABB です。 アイテムピッカーは顧客の注文ピッキングと仕分け作業の自動化に役立ち、自動保管と自動注文ピッキングを組み合わせることで完全に自動化された倉庫というABBのビジョンを実現すると同社は述べている。

「これは、私たちがここ PACK EXPO で発表する素晴らしい新しいアプリケーションです」と、ABB のグローバル マーケティングおよびセールス ディレクターの Ali Raja 氏は述べています。 「ABB 独自の AI ソフトウェア、マシン ビジョンの最新技術、そしてもちろん当社の有名なロボット プランニングを利用しています。これらすべてを組み合わせることで、当社は市場で最速のアイテム ピッカーになることができます。当社はピーク スループットを達成しています。 1 時間あたり 1,500 件のピックが可能です。」

対象顧客には、電子商取引、物流、ヘルスケア、CPG にサービスを提供するシステム インテグレーターが含まれます。 また、3PL、電子商取引、フルフィルメント センターのエンドユーザー顧客もターゲットにしており、注文ピッキング、補充、レシートピッキング、ファッション仕分けなどの一般的なアプリケーションに対応します。

ラジャ氏によると、ロボット アイテム ピッカーは 99% 以上の高いピッキング品質を提供し、二重ピックやアイテムのドロップがないことを意味します。 使いやすさも提供し、統合も簡単だと彼は言います。 さらに、インテグレータ向けには操作が簡単なアプリケーション制御構成とパラメータ設定、エンドユーザー向けには洗練された直感的なコントロールが備わっています。 彼はまた、クラス最高であると主張しています。 写真 4 — バスティアンの価格/性能比。

同社のリリースによると、ABB が社内で開発した AI ソリューションは、構造化されていない風景からアイテムを選択する際に前例のない精度を提供します。 また、コンピューティング時間の短縮により、最大 1,500/時間の高スループット アプリケーションも可能になります。 この高度なソフトウェアは人工知能を活用しており、ロボットがエレクトロニクス、製薬、ヘルスケア、化粧品、その他の消費者製品業界で見られるような直方体、シリンダー、パウチ、ブリスター、ランダムな形状などのさまざまなアイテムを学習して適応できるようにします。

統合前のロボット アイテム ピッキング システムの供給範囲は、ロボット、グリッパー、ビジョン ボックス、AI ベースのビジョン ソフトウェア、アプリケーション制御ソフトウェアを含む完全に統合された機能モジュールで構成されます。

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10 年にわたる研究開発の成果である Bastian Solutions SmartPick は、倉庫実行システムと 6 軸ロボット、マシン ビジョン、高度な人工知能 (AI) を融合して、自律的な製品ピッキング システム (4) を作成します。

写真 5 — EnSight ロボットによる注文処理のこの進歩により、顧客はより迅速かつ正確な注文を提供できると同時に、業務と並行して成長できるより信頼性の高いソリューションのニーズに応え、商品から個人への (GTP) システムを効率的な商品からロボットへ変えることができます。 (GTR) システム。

Bastian Solutions は、2010 年に最初のビジョン駆動型ビンピッキング ロボットを発表しました。このロボットは、事前にトレーニングされたビジョン プラットフォームに依存して、ある固定ビンから別の固定ビンに製品を搬送していました。 同社はそれ以来、これらの機能を大幅に改善し、現在では GTP システムのバックエンドから複雑な製品の品揃えを 99% の精度で選択できるようになりました。

「SmartPick の鍵は自律性です。つまり、ロボットが処理できるピッキング可能な製品を使用して、倉庫実行システムを介して注文を自律的にロボットにルーティングする機能です」と Bastian Solutions のアプリケーション エンジニアリング マネージャーの Steven Hogg 氏は述べています。 「当社には、リアルタイムで学習できる深層機械学習を備えた AI ベースのビジョン システムもあります。画像を事前にプログラムする必要はなく、ビジョン システムは選択に応じて継続的に改善されます。」 このシステムの中心となるのは、さまざまな製品の形状、サイズ、表面に適応できるカスタム設計のアーム先端ツールを備えたロボットによるピースピッキング システムです、と彼は付け加えました。

このシステムは、Bastian の ML2 自律移動ロボット (AMR) とシームレスに統合されます。 「製品をさまざまな製造ラインに配送したり、注文を処理したりするために、倉庫施設全体または製造施設全体に自律的にルーティングされるように設計されています」とホッグ氏は言います。 「AMR の上に静的スタンドを設置したり、さまざまな生産ライン間で荷物を運ぶコンベアを設置したりできます。」写真 6—OSARO

AI と物理システムは、同社独自の社内物流ソフトウェアである Exacta と統合され、セルがより高度な自律性で実行できるようになります。 「これが、オートサーブポートに注文が届く原因となっているのです」とホッグ氏は言う。 「ここにあるのは、ワークステーションに配送されるビンを示しています。ロボットはバックグラウンドで動作してセルを開始および停止しています。私たちは個々のビンに行き、ピースを取り出して AMR ML2 に配置しています。」

SmartPick は、ピッキング スループットを向上させ、労働力の空き状況に合わせて調整し、ピッキング エラーを減らし、24 時間 365 日の自動化オペレーションを可能にし、顧客満足度を向上させるターンキー GTR フルフィルメント システムです。

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食品加工業者がパレタイジング作業に指定するスペースを狭める傾向にある中、EnSight Solutions は、わずか 12 x 5 フィートの設置面積で作業を完了できるフェンスのないロボット パレタイザー (5) を開発しました。このシステムは、Sick 安全センサーとストーブリの共同システムを組み合わせています。ロボット (協働ロボット) を使用して、フェンスの必要性を排除します。

「当社のエリアスキャナーを使用すると、ロボットが移動すると、ライトが黄色に変わる警告エリアが表示されます。ロボットは非常にゆっくりと移動します」と、EnSight Solutions の自動化および制御担当ディレクターのヒース クリフトン氏は説明します。 「近づくと、ロボットの安全停止となる赤いエリアが表示されます。そのエリアから戻ると、ロボットはゆっくりと速度を上げ始めます。そして、写真 7 が表示されると、カメイント緑のエリアに到達すると、フルスピードに戻ります。」

標準的なロボットとは異なり、協働ロボットが処理できる積載量は小さくなる傾向があります。 ただし、Staübli 協働ロボットはより大きなペイロードを可能にします。 「当社の協働ロボットパレタイザーが他のものと違うのは、最大 75 ポンドまで持ち上げることができることです」とクリフトン氏は言います。 「単一のピッキングを行う場合、1 分間に最大 18 箱をピッキングできます。しかし、75 ポンドの重量制限があるため、一度に複数の箱をピッキングして、より高い率を達成することができます。」

ストーブリには、食品加工エリアに適した衛生基準を備えた協働ロボットのオプションもあります。 「当社のパレタイザーの優れたオプションの 1 つは、完全なステンレス鋼設計であることです」とクリフトン氏は言います。 「私たちはストーブリのロボットを使用しているので、完全な洗浄ロボットでもあります。これは食品業界にとって素晴らしいアプリケーションです。そこでパレタイズしている場合は完全な洗浄室に置くことができ、また、二次パック用途に置くこともできます。拭き掃除。」

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電子商取引分野における省力化自動化について話し、PACK EXPO International の Sealed Air ブースに展示されていたものを考えてみましょう。 これは OSARO、つまりロボットピックアンドプレイス用の OSARO ビジョンシステムから来ています。 このアプリケーション (6) では、ファナック M10/12 小型ペイロード ロボット アームとバーコード スキャン用のコグネックス ビジョン システムが連携して、従来の手作業によるフルフィルメント センターの作業、つまり可変製品をピッキングしてポリ袋や紙の封筒に入れる作業を置き換えます。

このシステムでは、「[変動する]品目を認識し、その品目を適切に掴む方法を決定し、品目を選択し、それを直接 Sealed Air 850 自動袋詰めシステムに置きます」と、同社営業担当副社長の Tracy Perdue 氏は述べています。 OSARO氏はブースでPWにこう語った。 「このシステムの価値は明らかに時間とお金です。今日のように労働力が不足しているため、人々はロボット工学や物事の代替手段を探しています。これは 3 交代勤務が可能で、高いパフォーマンスを発揮します。人間以上の確率ですよ。」 自動化された EoaT 変更もこのシステムの機能です。

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モノブロック システム (7) でのロボットによる箱詰めとケース梱包のためのユニークなシステムが、Cama ブースでデモンストレーションされました。 1 つ目はカートン形成モジュールで、次にロボットがピッキングする商品の位置を検出するビジョン システムが続きます。 Cama の PACK EXPO ブースでのデモンストレーションでは、カートン詰めされる商品は、柔軟なフィルムで包まれたアルミニウム トレイに入ったパイの皮でした。 カートンが積み込まれると、2 軸ロボットを備えたクロージング システムに進みます。 その後、カートンは収集装置に集められ、段ボールケースに挿入される前にグループ化されて積み重ねられます。 積み重ねられたカートンは、雑誌から引き抜かれて立てられた段ボールケースに押し込まれます。 その後、ケースのフラップが閉じられ、ホットメルト接着剤で密封されます。 フラップが開いていることを検出すると、フラップが開いているケースはすべて拒否されます。

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写真9│PMIM コエシア社MGS社のコンパクトで汎用性の高いMatrix TLケースパッカー（8）がPACK EXPO Internationalに初登場した。 MGS 製品ポートフォリオ マネージャーの AJ Lee 氏によると、MGS トップロード ケース パッカーには Festo ガントリー スタイルのロボット ローディング アームが搭載されています。 「これはガントリー スタイルで実証済みのテクノロジーであり、フルスピードで 40 ポンドのペイロードを処理できるため、良好な動作範囲が得られます」と Lee 氏は言います。 「この機械を設計するにあたり、私たちは、強力な製品ハンドリングと輸送機能を提供しながら、ケースの確実な制御を維持する能力など、長年にわたりケース梱包機で培ってきた実証済みの機能を活用することに重点を置きました。また、この機械にはバルコニーも付いています。スタイルのデザインなので、非常にオープンなマシンであり、サービスやメンテナンスのために簡単にアクセスできます。」

PACK EXPO で正式デビューした Matrix TL は、長さ 160.6 インチ、幅 90.3 インチという設置面積の小ささで特に注目に値します。 スループットに関しては、通常は 15 件/分に達するように設計されていますが、特定のアプリケーションでは 20 件/分に達する可能性があります。

もう 1 つの重点は多用途性であり、実際、Matrix TL は 4 x 5 x 6 インチから 16 x 16 x 12 インチまでのケース サイズを処理できます。ショーで稼働するマシンには 3M テーパーが組み込まれていましたが、 Lee 氏によると、粘着ケースのシールもオプションです。

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PMI 京都からは、ケースの組み立て、ロボットによるケースの積み込み、テープまたは接着剤によるケースの封止を行うオールインワンのコンパクトな完全統合システムである真新しい KTB -100 ケース パッカー (9) が発売されます。 約 15 ケース/分の速度で稼働するこのシステムは、マシン ビジョン テクノロジーを使用して製品の位置を検出し、ピッキングおよび梱包する製品の性質に応じてさまざまなエンド エフェクターを使用できます。写真 10—Douglas Machine

このトップロードケースパッカーの長さはわずか 15 フィートです。 主な特徴は、粒状または液体の製品を充填した缶、カートン、またはスタンドアップパウチを処理できるため、その多用途性です。

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Douglas Machine ブースの新製品は INSITE E30T ケースエレクター (10) でした。これは、スカラ ロボットとロックウェル制御を利用して、マガジンからケース ブランクを取り出して組み立てます。 Douglas 社の INSITE Packaging Automation マネージャーの Todd Davis 氏によると、この新しいマシンは、現在入手可能な同等のユニットと比較して、必要な部品の数が大幅に削減されている点で注目に値します。 このウォークイン スタイルのエレクターでは、部品が 50 ～ 60% 減り、操作、メンテナンス、機械へのアクセスが簡素化されているとデイビス氏は言います。 「また、私たちは独自のロボットを構築して制御しているため、レシピを作成し、5 分以内に新しいケースサイズに変更することができます」と Davis 氏は付け加えます。

本機には合計 11 個の調整ポイントがあります。 スマートな機能には、各サイド ベルトの上にあるフォトアイでケースの各側面を測定し、フロント パネルがサイド パネルに対して垂直であることを確認する、電子ケースのスクエアリングが含まれます。 E30T は 30 ケース/分の速度で動作し、機械のベアリングには「生涯にわたって潤滑が施されている」ため、実質的にメンテナンスが不要です。 メンテナンスポイントはバキュームカップ、サイドベルト、テープヘッドのみです。

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写真 11 — アロル アロル グループの Tirellli ロボソーター (11) は、Stäubli ロボットを使用してポンプを機械的にピック アンド プレースしたり、インフィード コンベアから噴霧器をトリガーしたりします。 コグネックスのビジョン システムは、ベルト付きインフィード コンベア上のアイテムがどこに配置されているかを検出し、そのデータをロボットに送信します。 部品が選択されると、従来のポンプ プレーサーにつながるシュートに供給されます。

アロルは、ロボソーターを現在広く使用されている従来のポケットソーターの代替品として位置づけています。 これらの選別機には回転ディスクが付いており、そのポケットにポンプまたはトリガー噴霧器が浸漬チューブを下に向けて落ちます。 ディスクが回転し続けると、ポンプまたはトリガー噴霧器がシュートを下って落下し、下の充填ボトルにつながります。 「このようなシステムには、多くのメカニズムとコンポーネントが含まれています」と、Arol North America の営業マネージャー、Dan Waldron 氏は言います。 「顧客が毎分 500 個のコンテナを稼働させる必要がある場合、ポケットソーターが最適です。しかし、多くの企業は、迅速な切り替えが可能で最小限であれば、毎分 40 個のボトルの速度が許容されるオプションも探しています。 「交換部品が関係しています。そこにロボソーターが適しています。2 台のロボットを組み合わせると、速度は毎分 80 秒の範囲になります。」

アロル氏によると、ロボソーターは圧縮空気を使用しないため、騒音公害とエネルギー消費が削減されます。 さらに、このシステムにより柔軟性が向上し、フォーマット変更にかかる時間が 25 分から 3 分に短縮されます。また、フォーマット変更に必要な部品が非常に少ないため、部品コストが業界で一般的なものよりも大幅に低くなると言われています。 .写真 12 — シーメンス

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人工知能の応用は、データ分析や品質検査から自律移動ロボットに至るまで、さまざまな産業技術において急速に成長しています。 現在、この技術はロボットによる把握アプリケーションに適用されており、構造化されていない変化する環境でランダムな物体を正確にピックおよび配置できるようになりました。

シーメンスは、「複雑な問題に対応するシステムを使いやすいソフトウェアにカプセル化することで、人工知能（AI）を活用したロボット工学の民主化」に取り組んでいると述べた。 この目的を達成するために、同社は、システムインテグレータや OEM が「確実に物体をピックアンドプレイスできる」コスト効率の高い高度な AI 駆動のピースピッキング システムを作成するために設計された、まだ名前が決まっていないソフトウェア テクノロジを開発しています。実行時にシステムに認識されないものです。」

従来の自動ピックアンドプレース システムは、構造化された環境で、事前にプログラムされた固定ルーチンに従います。 AI を適用すると、ロボット工学が非構造化で動的に変化する環境で一般的なタスクを実行できるようになります。

シーメンスが開発しているテクノロジーが、ロボットがランダムな物体を選んで配置できるようにする 3D ビジョンの使用とどのように異なるかを説明するため、シーメンスのロボット工学および AI 研究グループの責任者であるオイゲン・ソロージョー博士は次のように述べています。比較的新しいものです。市場に存在してからせいぜい 2 年ですが、これまではあまり一般的に配布されていませんでした。これらの既存のシステムは、AI (より正確にはディープ ニューラル ネットワーク テクノロジー) に依存して、次の方向のオブジェクトをランダムに選択します。セットアップおよび/またはエンジニアリング中にシステムに認識されます。

したがって、開発中のシーメンス技術の主な差別化要因は、未知のオブジェクトを選択する能力です。

シーメンスによると、この新しいソフトウェアにより、ユーザーは 1 時間以内に、静的なピック ポイントを備えたロボット システムの使用から、AI 駆動のピースピッキング ロボットへの移行が可能になります。 システムのセットアップは 4 つのステップで行われます。ロボット アームと関連するアーム先端ツールを、静的なピック アンド プレース ポイントに安全に移動できるように設定します。 3D カメラを取り付けます。 選択したターゲット ランタイム ハードウェアにピースピッキング用の Siemens ソフ​​トウェアをインストールします。 調整用のユーザー インターフェイスを介してガイド付きセットアップに従います。

これらのステップを実行すると、計算されたピック ポイントがロボット動作プログラムに継続的に提供され、ロボットがあらゆる物体を把握できるようになります。

写真 13 — Aagard 「簡単でわかりやすい校正プロセスにより、セットアップにかかる時間はわずか 30 分です」と Solowjow 氏は言います。 「ユーザーインターフェイスは非常にシンプルでわかりやすいです。」

このテクノロジーの対象アプリケーションには、商品から個人へのトートピッキング、電子商取引におけるコンベア誘導と仕分け、電子食料品店の倉庫自動化、食品など、1 時間あたり 500 ～ 1,200 個のピッキングを必要とする多数の SKU を伴う注文処理業務が含まれます。そして飲料のパッケージ。

PLC 内の Siemens の事前トレーニング済み AI 搭載ビジョン ソフトウェアへの入力は 3D カメラの点群から取得され、出力は実行時のあらゆるオブジェクトの把握ポーズになります。 Siemens HMI は、PLC およびソフトウェアとのインターフェースに使用されます。 また、Siemens TIA Portal を使用して、Siemens PLC や HMI、ロボット、ビジョン システム、グリッパーなどのシステム全体をプログラムすることができます。

シーメンスの AI 駆動のピースピッキング システムは、ロボットのワークスペース内のすべてのアクションの衝突回避も提供し、ロボットが低コストの 3D カメラを使用してぎっしりと詰まった箱を扱うなどの課題を克服できるようにし、自動箱検出などの機能によってエラーを削減します。 。

「シミュレーションを使用して、AI の把握スキルを事前トレーニングしています」と Solowjow 氏は言います。 「人間と同様に、AI は特定の物体ではなく一般的な把握方法を学習するため、未知の物体やこれまで見たことのない物体の把握が可能になります。」

Siemens AI ピッキング ソフトウェアは、ロボットやエンド オブ アーム ツールに依存しません。 PACK EXPO International (12) での展示で、シーメンスは KUKA Agilus KR3 ロボットと Robotiq EPick 真空グリッパーを使用してテクノロジーをデモンストレーションしました。 写真 14—精密オートメーション

Aagard ブースには、洗練されたバラエティパック機能 (13) が展示されていました。 そこでは、Rockwell 制御装置を搭載した Comau ロボット (梱包スペースでのこのような組み合わせは初めてと言われています) が、Rockwell iTrack リニア サーボ モーター システムのムーバーから 3 つの異なるアイテムを取り出し、管理者が指定した順序でキャリアに入れていました。 HMI のオペレーター。 アプリケーション エンジニアリング マネージャーの Jonas Capistrant 氏によれば、その HMI は Rockwell ASEM 6300 HMI でした。 Aagard 矢筒の新しい自動化矢印により、Aagard はより優れた分析やトレーニング ビデオの再生機能など、より多くの機能を提供できるようになり、全体的に改善された HMI エクスペリエンスを提供できます。

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プレシジョン オートメーションは、自動化の専門知識を強調するために PACK EXPO International を選択し、複数ページのラベルをパッケージにロボットで貼り付けるソリューション (14) を提示しました。 このシステムは、Zebra ZT620 産業用プリンター、協働ロボット、および Chicago Tag & Label の MultiPlex Enclosed Packing List ラベルを組み合わせたものです。

MultiPlex 粘着ラベルには最大 15 枚のシートを含めることができ、ユーザーはプロモーションやギフト メッセージ、梱包リスト、返品ラベル、その他の情報を 1 つの統合ラベルに追加できます。 Precision Automation システムを使用すると、MultiPlex ラベルが金属トレイに印刷されて分配され、そこから協働ロボット アームがラベルをピックアップして配送ケースに貼り付けます。 Precision Automation の品質、マーケティング、販売サポートを担当する Steve Huvane 氏によると、協働ロボット アームはパッケージのどこにでもラベルを貼り付けることができます。

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Chicago Tag & Label の MultiPlex ラベル付けソリューションに関する関連ビデオをご覧ください。

Capmatic ブースには、ライフ サイエンス業界で一般的に求められる複数のパッケージング機能の印象的なデモンストレーションである Galaxy Platform (15) が展示されていました。 これらの各機能は、B&R Industrial Automation ACOPOStrak リニア サーボ モーター モジュールのほぼ楕円形のトラックに沿った 5 つのステーションのうちの 1 つで実行されていました。 その線路に沿って、さまざまなコンテナを目的の駅まで運ぶ独立した運送業者が並んでいました。

写真 15 — Capmatic 各ムーバーにはバーコードがあり、デモ サイクルの開始時に、このバーコードは追跡と追跡の目的でスキャンされました。 最初のデモステーションでは、Stäubli ロボットが ACOPOStrak ムーバーの 1 つからバイアルを取り出し、重量検証のために Wipotec 高精度ロードセルにそれを置きました。 次のステーションでは、Capmatic カウンターが 30 個の小さなビーズを漏斗に計数し、移動機に搭載されたバイアルに排出しました。 次のステーションでは、2 台目のストーブリ ロボットが Acopos ムーバーからマルチキャビティ プレートを選択し、ポンプによって充填される各キャビティをシミュレートする Capmatic 蠕動ポンプの下に配置しました。 次に、マルチキャビティ プレートは ACOPOStrak のさらに前方の地点まで運ばれ、待機している ACOPOStrak ムーバーに置かれました。

デモの最終ステーションでは、キャップをしたバイアルを保持した ACOPOStrak ムーバーが感圧ラベル付けユニットの下で一時停止し、各キャップの上部にラベルを貼り付けるシミュレーションを行いました。

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ユニバーサルロボットは、同社がこれまでに提供した中で最大の協働ロボットである UR20 (16) を発表する場所として PACK EXPO を選択しました。 特にパレタイジングに適しており、ブースでデモされている UR20 は協働ロボット インテグレーターである Robotiq によって組み立てられ、Robotiq の真空グリッパーが搭載されています。写真 16 — ユニバーサル ロボット

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ユニバーサルロボット社の戦略的マーケティングおよびアプリケーション開発担当シニアマネージャー、ジョー・キャンベル氏によると、UR20 は再設計されたジョイント技術を備えており、メンテナンスがこれまでより簡単になっています。 最大 44 ポンドのペイロードに対応し、到達距離は 1,750 mm (5.75 フィート) です。

UR20 の機能を積極的に活用したいと考えているロボット パレタイジング インテグレーターの中に、Columbia/Oakura LLC があります。 UR20 は、2023 年に統合システムとして発売される新しいコロンビア/オークラ miniPAL+ の一部になります。miniPAL のコンパクトな設計は、背の高い荷物用の統合されたリフティングコラム、継続的に荷物を積み上げるためのデュアルスタッキング位置、内蔵フォークポケットを備えています。工場内での位置変更が簡単にできるほか、安全性を高めるためのエリアスキャナーと圧力マットも備えています。

Universal Robots のコボットは、Rocketfarm の Pally ソフトウェアとの互換性を備えています。 ケース構成と動作速度を最適化するだけでなく、デジタル ツイン シミュレーション ツールも提供するパレタイジング ソフトウェアで、UR+ プラットフォームを通じて UR ロボットとシームレスに連携することが認定されています。 パリーのデジタル ツイン シミュレーション ツールは、コロンビア/オークラの PACK EXPO ブースで稼働していた miniPAL 2.0 で注目を集めていました。 コロンビア/オークラのブライアン・ハットン社長が、デモの内容を説明した。

写真 17 — Formic「ブース内で動作する miniPAL で物理的にデモンストレーションしていたことを、大画面ディスプレイ上でも仮想的に実行していました」とハットン氏は言います。 「このソフトウェアには、新しいケース寸法、新しいパターン構成、新しいパターン形状、新しい生産性要件を迅速に組み込む機能があります。そのため、これらの新しいパラメータを入力して、それらのパラメータが変化するかどうかを仮想的に監視することができます。」実際のパレタイザーの動作に悪影響を与える可能性があります。これは、新しいパターン、速度、ケースが機能するかどうかを迅速に判断する方法です。このソフトウェアがなければ、多くの試行錯誤や構築作業が必要になります。その代わりに、ソフトウェアでは一連のパラメーターを入力するだけで、ソフトウェアにアルゴリズムを実行させて、『これが到達、上昇、または速度を達成できるかどうか』を判断させます。」

Rocketfarm の Pally ソフトウェアのもう 1 つの点は、ユーザーフレンドリーであることだと、Columbia O Kura のセールスディレクターである Michael Stuyvesant 氏は言います。 「Pallyscope のユーザー インターフェイスはタッチ パッドです」と Stuyvesant 氏は言います。 「特別な言語やトレーニングは必要なく、パターンや速度、ケースサイズを簡単に変更できます。」

Pally ソフトウェアがエンドユーザー顧客にとってどのように役立つことが証明されたのか、最近の例を尋ねられたとき、Rocketfarm はノルウェー最大の食肉生産会社の 1 つである Nortura Sogndal を挙げました。 Universal Robots のソリューションを早期に導入した Nortura は、2015 年に初期の協働ロボットを導入しました。2020 年までに、同社は最終工程生産をアップグレードする必要があると考え、Rocketfarm に連絡を取り、何ができるかを聞きました。 Pally のデジタル ツイン シミュレーションを通じて、Rocketfarm は Nortura がパフォーマンスを 30% 向上できることを事前に検証することができました。写真 18—ONExia

Nortura Sogndal プロジェクトがどのように展開したかをまとめたビデオをご覧ください。

2020 年に設立されたロボット新興企業の Formic は、中小規模の製造業者にとって自動化の障壁を取り除くことを目的とした動きで、自動化を民主化し、より手頃な価格で利用しやすいものにする、サービスとしてのロボティクスのビジネス モデルを構築しています。 。

ロボットの購入は、ハードウェアの初期投資以上のものが必要となる高価な提案になる場合があります。 たとえば 40,000 ドルのロボットを購入した場合、他の機械との統合にかかる追加コストにより、総投資額が 200,000 ドル以上に膨らむ可能性があります。 これは多くのメーカーにとって法外なコストです。

ロボット業界で長年働いてきた Formic の共同創設者ミサ イルケシ氏も、メーカーが労働力の確保に苦労していることを認識していました。 Formic はこれらの問題を解決するために作成されました。 同社はターンキー ロボット システムの設計と展開を引き継ぎ、顧客に先行投資に対して時間料金を請求します。 つまり、メーカーは、パフォーマンス保証と無制限の 24 時間 365 日のサービスを提供して、運用上の成果に対してのみ料金を支払います。

「当社は金融とサービス、そしてロボット工学を兼ね備えた会社です」とイルケシ氏は言う。 「私たちのビジネスは、この 3 つがすべてうまく機能する必要があります。結局のところ、顧客は機械やコンポーネントを購入しているのではなく、生産性を購入しているのです。」

ロボットに時間料金を請求するのは人を雇うのと同じですが、マシンの稼働保証が組み込まれています。 Formic が提供する各マシンには、マシン データを Formic サービス チームに送り返すエッジ デバイスが含まれており、ダウンタイムが発生する前にプロアクティブに問題を解決します。 これは顧客にとって重要であり、Formic にとっても重要です。 「私たちがお金を稼ぐためには、機械が機能しなければなりません」とイルケシ氏は言う。

同社はロボットのサプライヤーや機械製造業者と提携して、カスタムのターンキー システムを構築しています。 計画ではロボットの大規模なポートフォリオを用意する予定で、その最初の製品が PACK EXPO で発売された SL20 パレタイザー (17) です。

写真 19—Vmeca SL20 パレタイザーの主な機能は次のとおりです。

• エンドオブラインの梱包プロセス向けに設計されたロボットパレタイジングシステム

• 設置面積が小さい (10x12 フィート)

• 最大 20 ケース/分をパレット化

• 1サイクルあたり最大20kgを持ち上げます。

• 人々と一緒に安全に作業できることが証明されています

• 8週間以内に導入可能

• 安川電機 HC シリーズ協働ロボットをベースに、Sourcelink Solutions LLC によって構築されました。

SL20 は、初めてのお客様向けに 6 か月の試用期間付きで現在入手可能です。

Formic ロボットは、中小規模の製造業者に加えて、数百の SKU を扱い、柔軟性を必要とする共同製造業者や共同梱包業者にも適しています。

協働ロボット (コボット) を使用したパレタイジング作業に注目するメーカーが増えています。ONExia は、顧客がエンドライン作業員のドロップイン代替品としてコボットを簡単に使用できるようにしたシステム インテグレーターです。 PalletizHD 協調パレタイジング システム (18) に付属するドラッグ アンド ドロップ ソフトウェアを使用すると、誰でも簡単に協働ロボットをプログラムして、希望のパレタイジング操作を実現できます。

ONExia のマーケティング マネージャーである Tim Pelesky 氏は PACK EXPO に参加し、システムのセットアップがいかに簡単かを実証しました。 ユーザーは、PalletizHD リフター ベースに組み込まれたタッチスクリーンを通じてシステム全体を完全に制御できます。 プログラムを作成するには、ユーザーは画面をタッチして新しいパレット構成を選択し、ボックスの寸法 (重量、長さ、幅、高さ) とパレットの寸法 (長さと幅) を追加します。 「箱が完全に均一ではないのではないかと心配な場合や、パレットの構成で必要な場合に備えて、箱の端のギャップも提供しています」とペレスキー氏は言い、基準の端を作成する機能にも言及しました。 「ペイロード 38 ポンドを使用して一度に 2 つの箱をピッキングしたい場合に備えて、デュアル ピッキングを実行する機能も提供しています。」

ボックスとパレットのパラメータを入力したら、パレット構成を作成します。 「最初のレイヤーの作成を開始するには、プラスを押して [レイヤーの編集] をクリックすると、ボックスが画面上に表示され、準備が整います。必要なのは、ボックスを所定の位置にドラッグ アンド ドロップすることだけです。プログラミングは必要ありません。それは」とペレスキーは言う。 「レイヤー全体を完成させたら、それを左右と上下の中心に配置して、ロボットが適切でタイトなパレット構成を配置できるようにすることができます。」

最初のレイヤーを作成したら、それをコピーして次のレイヤーとして貼り付けたり、各レイヤーを個別にカスタマイズしたりするのが簡単です。写真 20—Nalle Automation

「このパレットを構築する最後のステップは、統合されたビジョンを使用していないため、特定のポイントを教えなければならないことです」とペレスキー氏は言います。 教える必要があるのは 2 つのポイントだけです。1 つは入れ子の位置、つまりボックスがインフィードコンベアから来る位置です。 そしてパレットの 1 つの 1 位の位置。

「それから、こちらに来て、位置が教えられた場所でボタンを押すと、反対側にそれを反映させることができます」とペレスキー氏は言う。 「最後のステップは、[保存] を押して [ホーム] に戻ることです。そうすれば、すべてのパレット構成がそこにあり、すぐに使用できる状態になり、ライン内の生産変更に合わせて調整できます。」

ユーザーは、生産需要に基づいてさまざまなパレット構成を簡単に保存し、呼び出すことができます。

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韓国に本拠を置き、圧縮空気駆動の真空ポンプ、吸引カップ、その他のアクセサリを専門とする PACK EXPO International の出展者である Vmeca は、ショーでマジック グリッパー ヘッド (19) を紹介しました。 産業用ロボットまたは協働ロボットのいずれかに取り付けるのに適しており、アプリケーションの必要に応じてグリッパーの数を増減できる分散型バキュームを備えています。 カートン、ケース、またはフレキシブルパッケージに適しており、圧縮空気用途で従来発生していた騒音の一部を抑える消音技術も備えています。

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BMG の子会社である Nalle Automation Systems (NAS) の Mantis ロボット トリム プレス ハンドラーは、熱成形、ツーリング、写真 21 — Starview および自動化ソリューション プロバイダーであり、トリムから取り出される部品の流れを確実に処理するロボット自動化システム (20) です。特に熱成形業界向けのプレス。 このロボットは、コンパクトで直観的で構成可能なシステムとなるように設計されており、非サーボ連続フローまたはサーボ駆動のいずれかを使用する中量から大量の生産ライン向けに、樹脂からパレット化された製品に至るまでの熱成形プロセス全体の完全自動化を可能にします。長いイジェクトトリムプレス。

以前は、非サーボトリムプレスから排出された部品は手動で分離して計数する必要がありましたが、これは労働集約的でエラーが発生しやすく、一貫性のないプロセスであり、下流のパッケージング機能の自動化が制限されていました。 NAS は、特許出願中のトリム プレス レシーバー (TPR) でこの問題の解決に努めています。この製品は、製品のスタックを数えて収容する分離機構を使用し、その後、ロボットによる移送のために製品をレシーバーに取り込むためのかき集め機構を使用します。

「連続的に流れる非サーボイジェクトトリムプレスで製品を一貫して確実に分離することが、Mantis 開発の鍵でした」と NAS 社長の Kurt Huelsman 氏は述べています。 「NAS のロボット自動化機能と組み合わせた受信機の設計により、これまで手作業が多かったプロセスに、安全で生産性が高く、コスト効率の高いソリューションがもたらされます。」

TPR は、製品に適合するアーム端ツールを備えた 6 軸ロボットに部品を送り、製品をシャトル ステーションに自動的に搬送します。シャトル ステーションは、ラッピング、箱詰め、ケース梱包、封かんなどの下流の梱包機能と統合されます。 、パレタイジング。 ロボットを組み込むことにより、Mantis システムは非常にコンパクトで構成可能となり、利用可能な床スペースが限られている場合や障害物がある場合でも設置が可能になります。

プロセス全体にわたる製品の封じ込めにより、詰まりや製品の損失が軽減されます。 その他のハイライトとしては、VeriTool RFID ツールの検証 (特許出願中)、製品汚染がほとんどまたはまったくないこと、シンプルで直感的な制御、製品の分離、HMI による拒否などがあります。

「この製品ラインの主な利点は、特定のツールがトリム プレス金型に適合し、プロセス全体で製品を完全に封じ込めることができることです。ロボットは、レイアウトに完全な柔軟性を持たせるために使用され、あらゆるプラントの設計に適合できるようになります」あなたのサイトで動作するように、それを移動できます」と Huelsman 氏は言います。

Mantis ロボット トリム プレス ハンドラーは、BMG ブランドの Brown や Lyle を含むすべてのトリム プレスと互換性があります。 完全に自動化されたシステムにより労働要件が最大 75% 削減され、モジュール式ロボット設計により 1 時間未満でツールの交換が可能になります。

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Starview Packaging 社の PACK EXPO International ブースでは、追加の包装機械機能を統合することによってロータリー ブリスター包装システムに導入できる包括的な自動化の種類に重点が置かれていました。 ロボットによる製品ローディング、レーザーコーディング、全数コード検査を考えてみましょう。写真 22—PBC

「自動化への需要はこれまで以上に高まっています」と、セールス＆マーケティング担当ディレクターのロブ・ヴァン・ギルセ氏は言います。自動化されている企業は自動化を望んでおり、すでにかなり自動化されている企業は、たとえば製品のロボット供給や自動画像検査などを追加することでさらに前進したいと考えています。」

van Gilse 氏が話している種類のシステムの好例は、モデル BSC 18-1418 (21) です。これは、18 ステーションを備え、定格速度が約 18 サイクル/分である回転式ブリスター包装機です。 一連の操作は、板紙のフロント カードのピッキングとプレース、カードへの透明ブリスターの挿入、三菱電機 RV-FR シリーズ 6 軸ロボットによるロボット製品のロード、次に板紙の裏紙カードの配置です。 さらに、ロット番号と日付による追跡データを追加する Videojet Xtract Pro レーザー マーキング システムと、バック カードのバーコードをチェックして検証する CV-X322F SR-2000 コード リーダーを備えた Keyence OCR ビジョン システムもシステムに統合されています。すべての資料が正しいこと。 制御の統合に関しては、オムロンのご厚意により提供されます。 van Gilse 氏によると、6 軸多関節ロボット アームは、顧客のさまざまなニーズに対応できる高速で耐久性のあるコンポーネントであり、包装用途に最適であるとのことです。 同氏は、PACK EXPOで展示されているシステムは医療機器メーカー向けであると付け加えた。

PACK EXPO International で人気のテーマは、自社の生産環境で問題を解決するシステムを開発し、顧客がその成果を見て自分たちも欲しがったため、それを社外に販売することにした企業のようでした。 そのような解決策の 1 つは、PBC Linear がイリノイ州ロスコーにある軸受製造施設で必要な労働力を見つけるのに苦労していることに対処するために開発した自動保管および検索システム (ASRS) です (22)。

「私たちは働いてくれる人材を見つけるのに苦労していました。そこでコボット（協働ロボット）を社内に導入しました」と、PBC Linear の営業開発担当副社長、ティム・ステルマッカー氏は言います。 「しかし、トレイを協働ロボットに運ぶには、依然として多くの手作業が必要でした。」

PBC Linear は、部品を載せた 1 つのトレイでは協働ロボットの可能性を最大限に活用できないことを発見しました。 オペレーターが他の作業をしたりシフトを変更したりするために引き離されると、協働ロボットはかなりのダウンタイムを経験する可能性があります。 PBC Linear は、複数の協働ロボットに給餌するシステムを開発しました。 ASRS は、ロボットがアクセス可能な作業エリア内で材料部品トレイの一貫した積み下ろしをロボットに支援することで、機械の手入れをするのに十分な作業員を確保するという問題に対処します。 ASRS により、部品トレイを手動で交換する必要がなくなり、ロボットの自動化と自動製造の強化が可能になります。

Applied Cobotics のコボット フィーダー (自動化ソリューションを提供する PBC Linear のアーム) は、垂直送りネジ駆動のシェルフと、正確で再現可能な動作を備えた水平トレイ ローダー/アンローダーを備えています。 PBC Linear は、特定の部品用に熱成形されたトレイを提供し、CNC、旋盤、フライス盤、研削盤、その他の機械に必要な部品を供給します。 コボット フィーダーと部品トレイを組み合わせた反復可能な動作により、一貫したロボットのパフォーマンスが得られます。

コボット フィーダーを使用すると、ロボットは長時間の無人プロジェクトを実行し、より多くの部品を組み込むことができ、最終的には完全無人生産を実現できます。写真 23—Econocorp

各コボット フィーダーの基本パッケージには、ASRS の所定の位置にしっかりとロックされるように設計されたダンネージ トレイ ラック タワーが付属しています。 最大 17 個のトレイを保持できるため、作業員が協働ロボットの作業ゾーンから材料を定期的に取り出したり再積み込んだりする必要がなくなります。 また、高さ 18 インチまでのさまざまなパーツ サイズに対応するオープンスペースの棚も備えており、ステーション間の移動性も備えています。

標準の固定ロボット マウントは 45 度の調整機能と、あらゆる協働ロボット/ロボットと互換性のあるカスタム ボルト パターンを提供します。 ロボット マウントは、標準モデルの 4 倍の調整量を提供する、より柔軟な回転スタンドにアップグレードできます。 これは、ロボットをさまざまな角度に迅速かつ正確に移動できることを意味します。

Stellmacher氏によると、PBC LinearはUniversal Robots（UR）と提携しており、UR+認証の取得に取り組んでいるという。 UR+ エコシステムは、UR の協働ロボットとシームレスに統合されるキット、コンポーネント、グリッパー、ソフトウェア、安全アクセサリへのアクセスを提供します。

Econocorp ブースでは、実際のブランドのアプリケーションを見ました。 これは同社の E-2000 自動水平カートン立方および箱詰め装置で、Fanuc LR Mate シリーズの軽量ロボット (23) を使用してホイルパウチの箱詰めを行っていました。

「これは、P&G の Tide ブランドの洗濯機クリーナー用に私たちが応用したものです」とショーでサム・ゴールドバーグ氏は語った。 「パケットは送り込みコンベア上にランダムに配置され、そこで私たちはカメラ[ビジョン]で写真を撮り、ロボットに製品をどこでどのようにピックアップするかを指示します。」

フォイル パウチは、3 パック カートンの場合、一度に 3 つずつ、往復パターンでカートナーの積載バケットに積み込まれます。 次に、製品は組み立てられたカートンに自動的に押し込まれ、最終的に接着剤で密封され、ケース梱包またはその他の下流作業に進みます。

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