Op persoonlijk vlak worden we van alle kanten aangemoedigd om te onthaasten. In de industrie daarentegen moet alles steeds sneller, beter en goedkoper terwijl de concurrentie ons op hielen zit. En zijn er veel omgevingen die arbeidstechnisch niet ideaal zijn voor de mens. Naast koude, hete of giftige omgevingen, is ook de zeer vochtige omgeving er daar een van. En hoewel in deze situaties vaak niet direct aan de robot wordt gedacht in verband met corrosie, is dit vandaag de dag geen enkel probleem.
Stäubli Robotics, actief in robotica sinds 1982, produceert robotarmen die speciaal ontwikkeld zijn voor gebruik in vochtige ruimtes. Dit zijn de zogenaamde Stäubli HE robots waarbij HE staat voor Humid Environment. De mogelijkheden zijn legio: motorblokken reinigen, waterstraal snijden, frezen, oppervlaktebehandeling, metingen uitvoeren in open lucht, toepassingen in de voedselverwerking zoals wrongel snijden, ham ontbenen, emmers vullen met roomijs, et cetera.
Waarom geen standaardrobot met hoes/cover?
Als fabrikant van robots met een gesloten structuur zou dit inderdaad makkelijker en goedkoper zijn maar er zijn voldoende redenen om het niet te doen.
- Een hoes beperkt het werkbereik van de robot.
- Speciale aandacht is vereist bij het dichtmaken aan de fixatiepunten, voet, basis e.d.
- Een hoes verwijderen en opnieuw dichtmaken voor onderhoud is complex.
- Er ontstaat een afzonderlijke mini-omgeving binnenin de hoes die vaak onder druk staat, waardoor condens en corrosie optreedt op de gevoelige onderdelen (encoder bearings, encoder shafts, elektrische connectoren).
- De properheid van die mini-omgeving is niet gekend.
- Ten gevolge van de hoes kan men de toestand van de robotarm niet inschatten en moet die eerst verwijderd worden.
- Een hoes vereist duur onderhoud en is vatbaar voor beschadiging.
- De volledige betrouwbaarheid, prestatie en properheid van de robot is niet langer afhankelijk van de robotleverancier maar van de hoesproducent en het onderhoudsteam van de klant.
Eigenschappen
Emmers worden gevuld met roomijs (copyright Big Drum)
De volledig gesloten robot is ontworpen conform beschermingsklasse IP65 (pols IP67). Gebruik van de Stäubli hoge druk unit brengt deze beschermingsklasse op een nog hoger niveau. Vóór de robots hun finale coating krijgen, ondergaat het oppervlak een speciale behandeling, ontwikkeld om de corrosiebestendigheid te verhogen. Een ander belangrijk pluspunt is dat alle connecties onderaan de robotvoet zitten waar ze afgeschermd zijn tegen corrosie. HE robots zijn resistent tegen vloeistoffen met een pH waarde tussen 4,5 en 8,5. De tool flange en kritische onderdelen zijn vervaardigd uit roestvast staal. Dankzij bovenstaande eigenschappen zijn HE robots perfect te integreren daar waar HACCP van tel is of waar de hygiënerichtlijnen van EHEDG gevolgd worden.
Gamma
Stäubli robots leveren uitgesproken technische voordelen doorheen het uitgebreide gamma: compact, breed werkbereik, hoge snelheid, precisie en vooral flexibiliteit om een groot aantal taken uit te voeren. Het standaard robotgamma van Stäubli bestaat uit 4- en 6-assige armen. De HE uitvoering is beschikbaar voor het 6-assige gamma en meer bepaald voor de types TX60 (tot 9 kg), TX90 (tot 20kg), RX160 (tot 34 kg) en TX200 (tot 150kg).
Meten in open lucht
Op het dak van het John Deere European Technology Innovation Center draait systematisch een TX200 HE robot tijdens de vier seizoenen, in regen, hitte, koude of sneeuw. Een uitdagende toepassing in open lucht waar enkel Stäubli zich aan durfde te wagen. In het kader van ‘precisie landbouw’ ontwikkelt John Deere hoge precisie GPS ontvangers waardoor landbouwvoertuigen door de open velden gestuurd kunnen worden met een accuraatheid van 2 centimeter. De toestellen moeten uitvoerige testen ondergaan in open lucht en aan verschillende snelheden en de toleranties van de meettechnieken mogen niet meer dan 1 mm bedragen. Ideaal dus om de tests uit te voeren met een precisierobot waarbij tests op eender welk moment gereproduceerd kunnen worden. Om volledige GPS ontvangst te hebben, werd de robot op het dak van het ETIC gebouw geplaatst zodat de robot blootgesteld werd aan de weersomstandigheden in de vier seizoenen.
(copyright John Deere)
Gerald Vogt, Stäubli Robotics Manager in Bayreuth: “Eerlijk gezegd, toen we de HE versies op de markt brachten, focusten we ons vooral op toepassingen zoals waterjet snijden met veel slijpsel en de voedingsindustrie met z’n intensieve schoonmaakprocedures. We dachten zeker niet aan handelingen in open lucht het ganse jaar door. Maar uiteraard, de HE versies zijn ook een optimale oplossing voor taken zoals deze.”
Uitdagingen in de voedingsapplicaties
In de voedingsindustrie zijn Stäubli robots in HE uitvoering heel populair. Er is namelijk grote vraag naar voor het gebruik in toepassingen die onderhevig zijn aan heel strenge hygiëne eisen. HE robots ondergaan zonder problemen de dagelijkse routine van reinigingsprocessen. Daar waar een conventionele robot deze agressieve behandeling niet zou overleven, blijven de HE versies werken met hun gekende betrouwbaarheid. Stäubli robots kunnen ingezet worden voor zowat alle voedingsmiddelen (brood, pasta, taart, vlees, vis, zuivelproducten, diepvriesvoeding of fruit en groenten) en voor allerlei handelingen (vullen, snijden, pick & place, etiketteren, sorteren, verpakken. Een belangrijk voordeel is dat het complete robotgamma beschikbaar is met NSF H1 voedingsolie. Vogt: “Met de HE robots hebben we nieuwe mogelijkheden geopend in de voedingssector en bij kunnen dragen aan een hogere productiviteit en een gebruiksvriendelijkere fabrieksomgeving.”
Ham ontbenen
Een in het bijzonder innovatieve oplossing voor het verwerken van varkensvlees komt uit Japan. Een 6-assige RX160 HE robot neemt hier de taak van meesterslager over tijdens het ontbeningsproces. Voor dit project waren de volgende criteria doorslaggevend: hygiëne, snelheid, flexibiliteit en precisie. In een bedrijf waar vers vlees verwerkt wordt, zijn de hygiëne eisen uitzonderlijk streng en wordt er dagelijks gereinigd met water en reinigingsproduct. Aangezien geen enkel varkensgewricht identiek is, moeten de robots flexibel zijn om de snelheid van 500 hammen per uur te kunnen volhouden. Een x-ray systeem detecteert de positie van de beenderen in het gewricht en berekent de exacte snijlijn voor de robots. Een perfecte oplossing maar tevens één die onderhevig is aan de grillen van de vleesverwerkende industrie. De varkensgewrichten kunnen slingeren aan de transportband. Om dit element van onzekerheid tegen te gaan, moet de robot het mes op de pols met precisie hanteren zodat een botsing met het been vermeden wordt. De RX160 heeft de test met glans doorstaan en opent nieuwe mogelijkheden voor de vleesverwerking in termen van productiviteit en efficiëntie.
Tekst Trui Verschelde
