Unchained Robotics Clasificación con inquebrantable precisión
El sensor 3D es el corazón de la solución de recogida y colocación
En Navidades se renuevan los calendarios. Como tarde, cuando se aproxima el fin de año, la producción de calendarios y almanaques está en auge. También se suelen regalar ejemplares personalizados con recuerdos de hermosos momentos. Con su solución de recogida y colocación Pick & Place, la startup Unchained Robotics asegura que estos calendarios personales lleguen de la imprenta al cliente lo antes posible. Los elementos centrales son un robot colaborativo y el sensor 3D de ifm.
Aquí, en el polígono industrial a las afueras de Paderborn, en la región alemana de Westfalia Oriental, se produce todos los días un gran número de calendarios, ya sean partidas de cientos de copias para clientes comerciales o calendarios personalizados que los usuarios crean desde un portal online para luego recibir su ejemplar impreso. En total, existe una amplia variedad de formatos, desde DIN A5 a DIN A3, que llegan a la estación de recogida y colocación de Unchained Robotics en volúmenes variables, empaquetados y listos para su envío.
Una vez allí, el escáner láser lee automáticamente los códigos de barras de los paquetes para poder hacer un seguimiento de los mismos. Después, un robot colaborativo recoge los calendarios de la cinta transportadora y los coloca con precisión en un palé o en una caja de transporte, separados según el tamaño del calendario y del paquete.
Sensor 3D y soporte técnico que convencen
El corazón de esta instalación automatizada por robot es el sensor 3D de ifm, el O3D. El funcionamiento del O3D se basa en el principio de medición del tiempo de propagación de la luz, conocido también como "tiempo de vuelo". Por imagen, el sensor 3D registra con sus 23 000 píxeles dispuestos en forma de matriz el tiempo que tarda la luz emitida en volver al sensor como reflejo. A partir de estos datos, el O3D calcula las dimensiones espaciales de los objetos y escenas con precisión milimétrica.
"Este aspecto fue fundamental a la hora de decidirnos por el O3D", comenta Mladen Milicevic, uno de los fundadores de Unchained Robotics. "Podemos prescindir de todo tipo de accesorios y paradas del proceso, porque el sensor nos permite medir con exactitud la altura, la forma inicial, el ángulo y la rotación de cada paquete. Así, los paquetes se pueden colocar en la cinta transportadora sin tener que estar dispuestos u orientados de una manera concreta, lo que reduce el trabajo de los empleados y acelera el proceso manual", asegura Milicevic.
Fácil de integrar en el propio software
"Lo que nos convenció del O3D, y sobre todo de ifm como socio, fue la forma rápida y sencilla de integrar el sensor en el software que utilizamos y desarrollamos nosotros mismos", añade Milicevic. "Y cuando teníamos alguna duda, el equipo de soporte técnico estaba disponible rápidamente y nos ayudaba de manera competente".
Con los datos registrados, el software de Unchained Robotics puede calcular exactamente dónde tiene que posicionar el robot sus ventosas sobre el paquete listo para asegurar que los calendarios se recogen de manera equilibrada y siempre con la misma orientación ideal.
La precisión protege contra la colisión
La alta precisión del sensor 3D es indispensable para que el brazo robótico pueda efectuar las tareas de recogida y colocación. "Sobre todo para colocar los calendarios en las cajas, el espacio disponible es muy limitado. El robot debe moverse con gran precisión, dentro de las mínimas tolerancias, para que ni el robot ni el calendario choquen con las paredes de metal", explica Milicevic.
Imagen 1:Con los datos transmitidos por el sensor, el software calcula los movimientos del brazo robótico para depositar los paquetes con precisión. Imagen 2: Se necesitan datos y cálculos precisos para poder operar un robot en un espacio de movimiento limitado sin que haya colisiones.
Según el formato, el robot posiciona hasta 12 calendarios colocando 3x4 por nivel en el lugar correspondiente. Gracias al preciso posicionamiento, es posible apilar hasta llegar a una altura de 70 centímetros, incluso en palés abiertos. "La altura determinada de forma precisa y fiable por el O3D también es fundamental para seleccionar dónde depositar el calendario", explica Milicevic. "El robot coloca los paquetes según un algoritmo especial que tiene en cuenta las alturas de cada paquete. Los paquetes se van colocando de manera que las zonas más altas son las que siempre están más alejadas del robot. Además, cuando se alcanza la altura máxima de apilamiento, los calendarios empaquetados forman una superficie plana casi homogénea".
El sensor registra la posición y la altura exacta del paquete mediante 23 000 píxeles.
La cámara y el software son la clave de la solución
Con una velocidad de ciclo de ocho segundos, la solución pick & place de esta startup también puede enfrentar las difíciles fases de la temporada prenavideña, época en la que salen de imprenta hasta 6 000 calendarios al día. Los paquetes pueden pesar hasta ocho kilogramos. "Esto nos sitúa dentro del rendimiento máximo posible con un brazo robótico colaborativo", explica Milicevic. "Si fuera necesario trasladar cargas más pesadas o acortar los tiempos de ciclo, emplearíamos un robot industrial más potente. Eso no sería un gran problema para nosotros, ya que el robot es secundario en nuestra solución. En realidad, la clave de nuestra solución de aplicación universal reside en la combinación de cámara y software. Por eso, esta solución no solo es adecuada para manipular calendarios, sino que puede emplearse para todo tipo de procesos pick & place mediante el cual los productos se colocan en un palé o se recogen del mismo."
Otra ventaja de esta óptima combinación de sensor y software es que no se necesita ningún otro componente aparte del brazo robótico y, por tanto, el coste de implementación puede calcularse fácilmente desde el principio.
Esta solución, que consta de un brazo robótico colaborativo, un sensor 3D de ifm y el software de Unchained Robotics, puede procesar hasta 6 000 paquetes al día. En función de las necesidades del cliente, también se pueden utilizar otros brazos robóticos para conseguir una mayor velocidad de ciclo y poder manipular cargas más pesadas.
Conclusión
El O3D es un elemento clave en la solución de recogida y colocación de Unchained Robotics. Gracias a la precisa detección tridimensional de los paquetes, el sensor 3D proporciona al software la información necesaria para controlar el brazo robótico con exactitud. Así pueden depositarse los calendarios en el lugar previsto, en todo momento y sin fallos, incluso en fases de máxima producción, lo que permite que el cliente reciba la mercancía a tiempo.
