Роботизированная ячейка укладки цветочных горшков

Тепличный комбинат в Подмосковье давно использовал автоматизированные установки. Даже самая простая автоматизированная установка надёжнее и точнее ручного труда, а в ситуациях с опасным производством помимо выигрыша в производительности экономятся и человеческие ресурсы. Ввиду постоянного роста предприятие значительно увеличилось, что вызвало острую потребность в дальнейшей автоматизации. Дополнительная поставка автоматизированных установок того же производителя была невозможна, так что руководство предприятия приняло решение о поиске нового надёжного поставщика, способного в течение длительного времени осуществлять дополнительные поставки и проводить плановое техническое обслуживание и ремонт комплексов.

Первой было принято решение роботизировать станцию укладки цветочных горшков с уже взрослыми растениями. В ходе разработки оптимального решения на территорию теплиц выезжали ведущие конструктора нашего инжинирингового центра для проведения замеров, необходимых для подбора оборудования и изготовления тестового захвата. Используемый пневматический захват полностью контролируется системой управления робота, а благодаря наличию в корпусе манипулятора каналов для подвода сжатого газа и разъёмов для подключения управляющего напряжения монтаж и подключение захвата максимально прост и аккуратен.
Для отработки процесса на территории нашего инжинирингового центра был смонтирован тестовый образец, где производилась отладка работы комплекса. Далее готовый комплект оборудования был поставлен на территорию заказчика и начались пусконаладочные работы и тестирования в реальных условиях.

Для клиента было важно учитывать реальную ситуацию на линии, так что в процессе пусконаладочных работ инженеры СМД подстроили внутреннюю логику робота под постоянный опрос внешних датчиков, установленных на линии забора продукции. Благодаря наличию реальной обратной связи, линия учитывает возможные задержки. Загрузочный конвейер оснащён рефлекторным оптическим датчиком, что позволяет достаточно точно определять наличие или отсутствие продукции в контролируемой зоне.

В процессе пусконаладочных работ стало очевидно, что выбранная изначально модель робота с грузоподъёмностью до 6 кг не обеспечивала достаточной жёсткости конструкции, ввиду колеблющегося веса переносимых растений. Из-за недостаточной жёсткости системы при перемещении растения могли «дрожать» и выпадать как из захвата, так и с разгрузочного конвейера. Для решения данной задачи было принято решение в кратчайшие сроки заменить робота на модель из серии RB с повышенной грузоподъёмностью до 20 кг. Данное решение позволило не только закрыть вопрос с недостаточной жёсткостью конструкции, но и обеспечило ощутимый запас по грузоподъёмности, который в последствии можно использовать для модернизации захвата либо увеличения производительности линии. Результатом работы стала полностью автоматизированная ячейка, нуждающаяся в операторе только для визуального контроля выполняемой программы.

Логика работы ячейки для взгляда со стороны проста и универсальна:

1. На загрузочном конвейере установлен оптический рефлекторный датчик. С одной стороны конвейера установлен излучатель, с другой – отражатель (рефлектор). Как только излучение датчика перекрывается каким-либо объектом (в нашем случае – цветочным горшком), система получает сигнал о наличии объекта в контролируемой зоне, и манипулятор начинает движение для захвата растений.
2. Манипулятор захватывает растения на загрузочном конвейере и плавно перемещает их к зоне выгрузки. Малая скорость на данном этапе является обязательным условием, так как при более быстрых перемещениях растения могут выпасть из захвата либо повредиться друг о друга за счёт действия сил инерции.
3. В зоне разгрузки под каждый горшок установлено по 2 подвижных стопора. Благодаря их наличию дальнейшее движение растений осуществляется постепенно и с интервалом, достаточным для избегания столкновений. Разгрузку манипулятор начинает только после сигнала об открытии последних стопоров и небольшой временной задержки.

Как упоминалось ранее, для данной ячейки оператор требуется только для визуального контроля выполнения программы и контроля плотности потока растений на загрузочном конвейере.

Роботизированный комплекс укладки цветочных горшков полноценно работает на данном предприятии с начала весны 2024, без простоев и неполадок, что закрепило успешный опыт роботизации процесса укладки горшков с растениями. В процессе эксплуатации комплекса конструктора клиента самостоятельно модернизировали  захват, Ввиду того, что производственные площади теплиц стабильно растут, на 2025 год запланирована поставка нескольких аналогичных ячеек, производящих такие же манипуляции, но на соседних линиях.

Помимо роботизированной технологической ячейки было поставлено несколько ручных волоконно-лазерных сварочных аппаратов INTEGRAL. Изначально аппараты были поставлены для демонстрации возможностей лазерной сварки при обработке алюминиевого профиля с толщиной стенки 1,5-2 мм. Ранее алюминиевые профили сваривали также вручную, но с применением MIG/MAG сварки. Ввиду того, что алюминий – металл со сравнительно малой плотностью и относительно низкой температурой плавления, сварка алюминиевых изделий требует от сварщика колоссальных знаний и опыта работы. Также при MIG/MAG сварке алюминия используются режимы импульса и двойного импульса, что на порядок усложняет подбор параметров сварочного источника и повышает требования к сварщику.

Так как лазерная сварка намного быстрее, значительно проще в настройке и требует меньших физических усилий, благодаря этому переходу выработка каждого из постов увеличилась почти в 8 раз, что также стало только началом дальнейшего плодотворного сотрудничества.