Aplicaciones industriales pick & place

Las aplicaciones pick & place en la industria permiten automatizar procesos donde es necesario proceder a la carga y/o descarga de producto unitario mediante robots o brazos articulados desde una zona a otra, con el fin de realizar labores de apilado, encajado o paletizado. Tanto las características físicas del producto (forma, grado de deformidad, adherencia etc.) y su disposición, así como la velocidad de transferencia y las particularidades de las zonas de manipulación determinarán la complejidad de la tarea.

Con el fin de optimizar el rendimiento de la instalación y reducir al máximo los tiempos de ciclo, es común que tanto la cogida como la dejada del producto se realicen sobre una cinta a través de la técnica de line tracking, que permite su manipulación en seguimiento a la misma en base a la señal de un encoder. Otro punto importante a tener en cuenta es el diseño de una garra que cumpla con los objetivos de manipulación a la velocidad deseada. En muchos casos se puede utilizar las más sencillas, formada por ventosas, que, junto a un sistema de vacío, compuesto por venturi y vacuostato, sujetan la pieza en el momento de la recogida. La opción más compleja pasa por añadir pinzas de sujeción, cilindros de desplazamiento en los elementos de recogida o dispositivos de detección como fotocélulas o inductivos, que confirman el movimiento o la presencia de pieza, el correcto posicionado o el modelo de pieza presente en la garra.

Robot de cables diseñado por tecnalia trabajando en una aplicación pick&place.

Si se da el caso en que la posición del producto no es constante y pueda ser aleatoria sobre el área de cogida, es necesario sincronizar los robots con uno o varios sistemas de visión artificial que determinen la posición y orientación exacta de los objetos y las envíen mediante un protocolo estándar de comunicación industrial. Estos sistemas pueden actuar a la vez como elementos de control de calidad, rechazando el producto que no cumple con los estándares de medida, color o forma establecidos. La elección del sistema de visión adecuado depende de muchos factores, pero se pueden establecer ciertas pautas:

  • Si el producto viene de forma aleatoria y desordenada sobre la cinta de entrada, con la posibilidad de que estén posicionados en paralelo (característica de la industria alimentaria, en concreto bollería industrial, galletas etc.) la opción más adecuada es utilizar una cámara de tipo lineal. Este tipo de sistemas permiten configurar la dimensión de la imagen para adecuarlo al tamaño del producto: mediante agrupación, se forma la imagen final sobre la que se procesará. Esto permite ahorrar en material complementario como fotocélulas de presencia. Además, este tipo de cámaras presenta otro tipo de ventajas. Conseguimos simplificar el área de iluminación, reduciéndolo a una sola línea de luz sobre la cinta, y estrechar la cubierta de protección contra luz externa.
  • Si el producto viene en fila de a uno y separado entre sí, la opción más sencilla pasa por colocar una fotocélula de presencia y sincronizar la señal con el disparo de una cámara matricial. Como principal ventaja, simplifica el procesamiento, ya que nos aseguramos la presencia total del producto y nos ahorramos la necesidad de tener que agrupar imágenes. Como principal inconveniente, en caso de que el producto tenga una cierta dimensión, está el conseguir una iluminación uniforme en toda el área que permita segmentar la pieza mediante algoritmos de visión de manera robusta.
  • Por último, la utilización de cámaras 3D es necesaria en caso de que el producto sea irregular y necesite ser recogido a diferentes alturas. Dentro de este campo podemos elegir entre cámaras de triangulación láser, que proyectan un plano sobre la pieza determinando su perfil de manera continua y cámaras de luz estructurada, que lo hacen proyectando un patrón láser sobre un área rectangular. Como principal inconveniente de este tipo de dispositivos está la limitación en velocidad de procesamiento, que hoy en día no permite funcionar en producciones elevadas de flujo continuo.

La continua evolución de los elementos robóticos, que permiten movimientos más precisos y rápidos, así como el aumento en la resolución y la velocidad de captación y procesamiento de las cámaras de visión artificial, hacen que las aplicaciones pick&place sean una opción imprescindible para las crecientes necesidades de producción de la industria alimentaria. Desde Tecnalia se han venido desarrollando aplicaciones pick&place (proyecto pick and pack) a partir de soluciones robóticas expresamente diseñadas para ello (robot de cables) y algoritmos de visión propios para la detección, clasificación y manipulación de producto alimentario fresco y procesado.

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.plugin cookies

ACEPTAR
Aviso de cookies