Robofill 4.0 - 用于定制瓶供应的机器人和夹具辅助填充概念

趋势向定制

对大规模产品的定制和个性化的趋势显示出没有放缓的迹象。除了汽车和制药行业外，这种趋势还在粮食生产中获得牵引力。在批量定制过程中，这一发展的主要挑战之一目前在于消费世界与生产世界紧密相连。此时，一般生产尚未设计，以确保其在经济和可持续的方式中确保所需的灵活性和格式。当然，已经存在一些个性化的食物（例如来自可口可乐，kinderschokolade等）。然而，主要是在饮料行业中，公司一直在使用的生产和过程控制结构正在迅速耗尽它们的潜力。

RoboFill 4.0 -全新的，灵活的灌装和饮料技术概念

作为工业4.0的一部分，未来生产个性化的大规模产品的可能性越来越大，这些产品既可高度定制，又能保持盈利。这个问题让慕尼黑工业大学的酿造和饮料技术以及食品包装技术的教授们与德国弗劳恩霍夫IGCV，以及行业合作伙伴Krones, Beckhoff, ProLeiT，西门子，Dekron，安川欧洲，国家威亨stephan啤酒厂和infoteam软件聚集在一起。各方共同努力，提出了一个创新的自动化概念。该项目被称为RoboFill 4.0，是一种完全创新、通用的灌装和饮料技术概念，可以轻松添加更多的生产模块。这个概念的目的是工业供应定制的饮料瓶或包装。重点是将小批量的批量规模缩小到甚至是单个单位。根据项目规范，所有工厂组件都被配置为信息物理系统组件。这是工业4.0的核心原则。其理念是，组件使用网络和云技术来相互之间以及与更高级别的系统进行持续通信。这使得实现自动生产控制成为可能，同时也为在生产技术中使用大量优化流程(如预测性维护)奠定了基础。

Zimmer为瓶子处理提供密封的特殊伺服夹具

当齐默集团(Zimmer Group)的抓手专家被邀请参加巴伐利亚研究基金会(Bavarian Research Foundation)这个令人兴奋的项目时，答案很简单:“是的”。这家总部位于莱茵的公司以其开拓精神和天生的独创性而闻名，它做出了一个非常决定性的决定，接受这一独特的挑战。然而，每个参与项目的人都很早就意识到，这个项目不是在公园里散步。随着对这些问题的深入研究，即将面临的挑战越来越多。在项目的第一年，项目合作伙伴不断向列表中添加更多的需求。

开发用于处理各种玻璃瓶和机器人的右夹持器是非常复杂和昂贵的。将一切付诸实践意味着来自不同领域的概念是相互关联的，所有的都必须考虑在内，包括力控抓取、密封组件、使用专用食品安全材料和润滑剂(NSF-H1)，并使抓取器与机器人控制系统通信。此外，必须确保在核电站发生紧急停运或停电的情况下，处理这些玻璃不会导致任何玻璃被打碎。Zimmer集团的开发团队在开发特殊的夹持手指时也面临着巨大的挑战，这种夹持手指旨在通过夹持瓶颈和瓶身来处理0.33升至0.75升的任何类型的瓶。

很快就清楚了，从最新一代的齐默集团(GEH6000系列与伺服驱动器)，只有一个电气夹具适合这一应用。问题是，这个抓手当时只能作为一个原型，它并没有为之前提到的许多要求而设计。要密封这样一个设计紧凑的电子长行程夹持器是非常复杂的，它可以用肥皂水喷雾清洗，或确保瓶子破裂不会导致系统故障，因为短路。必须进行几个开发循环。在这些循环中，我们将从精心测试中获得的知识应用到组件的几何形状和组件的涂层工艺，以及用于各种安装的密封和雨刷的材料。

开发一种特殊的手柄-控制器界面(HMI)

该解决方案可以被描述为开创性的创新，可以消除机器人控制系统的通信问题。与传统的解决方案不同，该解决方案不具有与使用IO-Link操作的夹具并行操作的第二控制系统。相反，开发了一个内部抓握控制器接口（HMI）并集成到机器人控制系统中。“此时，我们希望再次向yaskawa致以诚挚的感谢，以便在这个项目上进行很好的合作。通过将Zimmer HMI实施进入机器人控制系统，现在许多工业机器人现在可以选择多达四个电气或电气气动驱动的Zimmer Glippers，“Zimmer Group的Erik Bauhaus，项目协调员和开发人员M-TB表示，与机器人制造商成功合作。

为了尽可能降低夹持手指的开发时间和成本，他们事先使用有限元分析进行设计，然后在3d打印工艺中添加制造。

在为Beckhoff XTS系统开发瓶子载体时采取了类似的方法。在这里，Zimmer Group支付股息提供的多年经验和彻底的客户服务和支持 - 特别是在制定特定客户特定的解决方案方面。例如，这使员工可以利用食品级润滑剂汲取丰富的经验。随着研发阶段早期开始进行复杂测试的内部原型创作和选项是确保该项目成功的重要因素。

测试系统在国家啤酒厂卫星斯托克州的项目结束时委托，并在未来几年内广泛测试以进行市场准备和适合日常使用。这些努力甚至可能有一天可以出售完整的系统。关于过去的询问已经发表了浊音。