Système de chargement et de pesage automatique du robot Delta | Cellule de prélèvement et de portionnement parallèle à grande vitesse

La plupart des systèmes automatisés sur une ligne d'emballage déplacent les choses lentement et prudemment ou rapidement mais aveuglément . Un bras à six axes est flexible mais lourd et lent lors de sélections légères et répétitives ; une goulotte ou un poussoir fixe est rapide mais ne peut pas s'adapter à des produits qui diffèrent par leur taille, leur orientation ou leur poids. Le système de chargement et de pesage automatique du robot Delta comble cette lacune en combinant la topologie robotique la plus rapide qui existe – le delta à cinématique parallèle – avec un module de pesage qui indique au contrôleur non seulement où prélever, mais aussi quoi et quelle quantité charger . Les trois actionneurs verticaux sont fixés sur le cadre supérieur et déplacent uniquement des tiges de liaison légères de type carbone, de sorte que la masse mobile au niveau de l'effecteur terminal est minuscule ; les servomoteurs absolus peuvent donc accélérer, décélérer et inverser la pince en quelques millisecondes, complétant ainsi un cycle complet de prise et de placement en 0,31 s environ . Le quatrième axe (le « +1 R ») fait tourner l'effecteur final, de sorte qu'un produit peut être réorienté à mi-vol et déposé dans le bon titre – essentiel lorsque les portions doivent être placées d'une certaine manière dans un plateau ou sur un tapis en aval.

Ce qui en fait un système de chargement et de pesage plutôt qu'un simple robot de prélèvement et de placement, c'est la boucle fermée entre la balance et le contrôleur de mouvement. En tant que produits présents sur le tapis d'alimentation, la fonction de pesée établit la masse de chaque article ou le total cumulé dans le conteneur cible ; le contrôleur décide ensuite quel produit (ou combien) le bras delta doit saisir afin que la destination atteigne son poids de portion cible sans sur- ou sous-remplissage. En effet, le robot devient l'exécuteur physique d'une logique de pesée combinée : au lieu d'ouvrir et de fermer les portes de la trémie de pesée, il sélectionne et place physiquement les bonnes pièces. Le résultat est des portions au poids précis, des plateaux entièrement chargés et des voies correctement triées, produites à un rythme qu'aucun opérateur ne peut égaler, et avec une répétabilité de placement de ± 0,1 mm qui permet à chaque pièce d'atterrir au même endroit.

Mécaniquement, la cellule est conçue pour résister aux abus imposés par les mouvements à grande vitesse et les environnements alimentaires. Une butée de limitation de compression à ressort amortit la fin de la course pour éviter la casse par choc ; une entretoise à disque et ressort précharge le joint rotatif pour une rotation douce et sans faux-rond ; et un sous-ensemble combiné de roulement à rouleaux de poussée et à aiguilles maintient la précision de rotation à 0,01. Toutes les pièces de contact sont en acier inoxydable SUS304 , la construction est conforme aux normes CE et le cadre modulaire avec une connexion d'extrémité sans jeu et une bride d'accueil permet à l'unité de démonter, d'entretenir et de boulonner rapidement l'unité sur une ligne existante. En bref, il s'agit d'une cellule de manutention hygiénique, à grande vitesse et sensible au poids, qui transforme le chargement, le portionnement et le tri manuels de la viande, du poisson et de la volaille en un mouvement rapide, précis et entièrement automatisé.

Secteurs d"application

Partout où un produit est tarifé, daté ou suivi par son poids réel , ce système de pesée-impression-application remplace l'opérateur de balance et d'autocollant par une seule station automatisée :

Points faibles de l’industrie et solutions professionnelles

Les problèmes résolus par une cellule de chargement et de pesée d'un robot delta sont différents de ceux des équipements d'inspection ou d'étiquetage : il s'agit de problèmes de vitesse, de précision du poids, d'hygiène et d'endurance mécanique . À chacun répond ici un choix de conception spécifique.

1. Pourquoi le chargement manuel limite-t-il la vitesse de votre ligne et crée-t-il un risque de contamination ?
Une personne qui cueille de la viande ou du poisson mouillé sur un tapis constitue le maillon le plus lent, le plus variable et le moins hygiénique de la chaîne – et représente une responsabilité en matière de sécurité alimentaire.

Comment cette cellule résout le problème : le robot parallèle prélève et place selon un cycle de 0,31 s sans contact humain, augmentant le débit à un rythme fixe et reproductible tout en retirant entièrement les mains de la zone de produit.

2. Pourquoi les bras à six axes et SCARA sont-ils trop lents ou trop encombrants pour des prélèvements légers et répétitifs ?
Les bras en série portent leurs propres moteurs et massent au niveau des articulations, de sorte qu'ils ne peuvent pas égaler l'accélération d'une liaison parallèle légère sur de petits mouvements rapides, et ils consomment de l'espace au sol.

Comment cette cellule résout le problème : la topologie delta maintient tous les actionneurs lourds sur le cadre supérieur fixe et ne déplace que des tiges minces, offrant un taux de sélection bien plus élevé par kilogramme de charge utile à l'intérieur d'une enveloppe 3D compacte - idéal là où l'espace est limité.

3. Pourquoi les portions sont-elles en surpoids ou en sous-poids lorsque le chargement est effectué à l'œil nu ou par comptage ?
Les produits naturels varient en masse, donc compter les pièces ou deviner par volume ne correspond pas au poids cible de l'emballage, provoquant des plaintes de perte ou de poids insuffisant.

Comment cette cellule le résout : la fonction de pesée intégrée transmet des données de masse réelles au contrôleur, qui sélectionne la combinaison de pièces qui amène la destination à son poids cible - le robot exécute la même logique de pesée combinée qu'une balance multi-têtes utilise, mais avec un placement physique.

4. Pourquoi les mouvements à grande vitesse usent-ils les joints et les maillons au fil du temps ?
Des arrêts brusques répétés et des joints rotatifs non préchargés provoquent des ruptures par choc, des faux-ronds radiaux et une perte de précision.

Comment cette cellule le résout : une butée de limitation de compression à ressort absorbe les chocs de fin de course, une entretoise à disque et ressort précharge le joint rotatif pour une rotation douce à faible faux-rond, et une pile combinée de roulements à rouleaux de poussée et à aiguilles maintient la précision de rotation à 0,01 - prolongeant ainsi la durée de vie en service continu à cycle élevé.

5. Pourquoi l'orientation est-elle incorrecte lorsque les produits doivent être placés d'une manière spécifique dans le plateau ?
Un sélecteur à 3 axes peut déplacer une pièce mais ne peut pas la faire pivoter, de sorte que les tranches ou les pièces atterrissent dans des directions aléatoires et doivent être remaniées.

Comment cette cellule le résout : le quatrième axe +1 R fait tourner l'effecteur final en vol, de sorte que chaque pièce est déposée dans la bonne orientation pour le plateau, le pack ou la voie en aval.

6. Pourquoi les robots des chaînes alimentaires se corrodent-ils, échouent-ils aux audits ou prennent-ils des heures à entretenir ?
Les cadres peints et les joints scellés mais non de qualité alimentaire se dégradent sous l'effet du lavage, et les cellules boulonnées s'ouvrent lentement.

Comment cette cellule résout le problème : les pièces de contact SUS304 et une construction conforme CE répondent aux attentes en matière d'hygiène et de sécurité, tandis que le cadre modulaire avec une connexion d'extrémité sans jeu et une bride d'accueil permet d'échanger les modules et d'arrimer rapidement la cellule à la ligne, réduisant ainsi les temps d'arrêt.

Caractéristiques principales du produit et avantages techniques

Processus de travail automatique

1. Présentation du produit — Les produits arrivent sur le convoyeur à bande d'alimentation dans la zone de travail de 260 mm, présentés individuellement ou en flux contrôlé à travers la fenêtre de prélèvement.

2. Détection et pesage — La position de chaque produit est détectée et sa masse établie par la fonction de pesage ; le contrôleur sait désormais où se trouve chaque pièce et combien elle pèse.

3. Décision de portion/combinaison — À l'aide des données de poids vif et de la portion cible ou du poids du plateau, le contrôleur sélectionne le morceau (ou la quantité) que le bras doit saisir pour que la destination atteigne sa cible sans sur- ou sous-remplissage.

4. Prise à grande vitesse — Le bras parallèle 3+1 R descend et l'effecteur terminal saisit le produit choisi ; les servomoteurs absolus le soulèvent en une fraction de seconde (≈0,31 s cycle complet).

5. Transfert 3D avec réorientation — Le bras se traduit en XYZ tandis que l'axe +1 R fait pivoter la pièce vers la direction requise pendant le mouvement.

6. Placement/chargement précis — Le produit est libéré sur le plateau cible, le conteneur, la voie ou le tapis en aval avec une répétabilité de ± 0,1 mm, constituant ainsi une portion de poids correct ou un ensemble trié.

7. Retour et transfert de ligne — Le bras revient à sa position d'origine, amorti par la butée à ressort de compression, et le plateau chargé ou la voie triée avance vers la station suivante via l'interface d'accueil à bride et sans jeu.

Spécifications techniques

La charge nominale, la longueur des bras, le type d"effecteur final (aspiration/prise souple/mécanique), la plage de pesée et la disposition de décharge peuvent être adaptés à votre produit, au poids de la portion cible et à la configuration de la ligne.

FAQ

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Vous envisagez d"automatiser une étape de chargement, de portionnement ou de tri lente et exigeante en main d"œuvre, en particulier sur les lignes de viande, de poisson ou de volaille humides ? Nos ingénieurs d’application dimensionneront gratuitement la charge utile, le taux de cycle, l’effecteur final, la plage de pesée et la configuration de déchargement adaptés à votre produit.