Succo d’arancia ad alta velocità

OranFrizer, a Catania, è uno tra i principali produttori di succo da arancia rossa siciliana. Per ottimizzare la produzione si è dotato di un sistema robotizzato di pallettizzazione dieci volte più veloce, e infinitamente più sicuro, di quello manuale. A svilupparlo, con robot Hyundai, è stato il system integrator Controllogic in collaborazione con K.L.A.IN.robotics.

È dalla Sicilia che parte questa storia e, più precisamente, da Catania. Qui infatti ha la sua sede OranFrizer, un grande produttore di ortofrutta, il cui core business dal 1962 è proprio l’arancia rossa siciliana, fresca e spremuta. Il succo, in particolare, costituisce un prodotto di punta, confezionato in brick da una linea di riempimento nuovissima. Al termine di questo impianto OranFrizer aveva installato una scatolatrice, ma restava da automatizzare il processo di pallettizzazione a fine linea. Le scatole di brick, caratterizzate da due dimensioni di base e da un elevato numero di altezze, dovevano essere collocate sui bancali e preparate per la spedizione.

Per risolvere il problema OranFrizer ha contattato Controllogic, altra azienda siciliana, guidata dal titolare, Stelvio Cocuzza, ingegnere che ha all’attivo oltre 15 anni di realizzazioni e che offre soluzioni robotizzate d’eccellenza. “Nell’automazione”, ci confida, “il vero sforzo consiste nel comprendere le esigenze del cliente per poi sviluppare la giusta soluzione. È tutta questione di esperienza’’. Proprio l’esperienza ha guidato Cocuzza a stringere, da una decina d’anni ormai, una stretta collaborazione con K.L.A.IN.robotics, azienda bresciana che distribuisce in Italia robot di vari produttori di primissimo di livello. Per questa realizzazione, in particolare, è stato scelto un robot Hyundai, di cui Controllogic è System Partner.

La gamma di robot Hyundai distribuiti in Italia da K.L.A.IN.robotics si compone di un’ampia offerta di antropomorfi, dai 4 ai 600 kg di payload, con diverse alternative di sbraccio che rispondono alle necessità di innumerevoli applicazioni, dalla saldatura fino alla manipolazione e alla pallettizzazione. E proprio di un robot pallettizzatore c’era bisogno per questa realizzazione. Disporre scatole sui pallet, bancale dopo bancale, è un’operazione ripetitiva che espone a un elevato rischio di incidenti e infortuni, soprattutto quando le scatole da impilare hanno pesi ben superiori al chilogrammo. L’impiego di robot in questa particolare funzione, opportunamente configurati e programmati, può esprimere al meglio il valore di queste macchine: sgravare le persone da lavori ripetitivi e logoranti a basso valore aggiunto, a vantaggio della sicurezza e di un’esperienza di lavoro che, nel suo insieme, diviene di alta qualità per l’operatore.

La gestione del fine linea di processi produttivi attraverso robot pallettizzatori è praticata da tempo nelle aziende più strutturate e con volumi elevati di produzione. Tipicamente queste automazioni non sono molto flessibili e nel caso di cambio di forma, peso o volume dell’oggetto da riporre sui pallet è richiesto un fermo della linea di una certa durata. Molte aziende, però, richiedono una flessibilità sempre maggiore e così è stato anche nel caso di OranFrizer.

Alle richieste del committente Controllogic ha effettutato, come primo step, lo studio di tutti i possibili layout sul pallet e di tutte le altezze del pacco da depositare; in un secondo momento è stato necessario un sopralluogo nella sede di OranFrizer,  per verificare gli spazi disponibili. Alla fine si è optato per la realizzazione di un sistema che in automatico riconoscesse le dimensioni del pacco e potesse azzerare il tempo di cambio pallet per garantire una continuità operativa.

Il protagonista indiscusso di questa applicazione è il top player della gamma Hyundai, il robot HS220. Si tratta di un antropomorfo con 220 kg di payload e uno sbraccio di 2.666 mm, le cui caratteristiche più notevoli sono senza dubbio le elevate velocità, precisione e flessibilità.

Lo sviluppo dell’applicazione

L’applicazione sviluppata riduce al minimo le operazioni a carico dell’operatore che, lavorando in piena sicurezza, non deve mai entrare nell’area recintata in cui si muove il robot. L’operatore ha solamente il compito di inserire i pallet nell’apposito magazzino a estrazione automatica, predisposto per accogliere i bancali nei loro formati standard: euro pallet 800×1.200 mm e formato americano 1.000×1.200 mm.

In un secondo momento l’operatore imposta il numero di depositi che deve completare il robot fino a raggiungere un’altezza massima di pallettizzazione non superiore a due metri. Altro input è il formato base della scatola.

A questo punto il robot si predispone per accumulare il numero di scatole da prelevare contemporaneamente per realizzare il layout impostato con il calcolo automatico delle quote. Per il compito è stato scelto un sistema di presa con canali di vuoto singoli per ogni ventosa, ritenuto quello in grado di garantire la massima efficienza. Un’eventuale ventosa danneggiata o con poca presa, infatti, non inficia in un sistema di questo tipo la capacità di presa di tutte le altre che, singolarmente, possono sopportare un carico di ben 12 kg. Il robot, quindi, preleva le scatole e le va a depositare sul pallet precedentemente collocato in posizione di carico all’interno del magazzino ad estrazione automatica.

A seguito della prima presa, il PLC integrato nel robot inizia la fase di accumulo e preparazione della successiva. Sempre il PLC invia al braccio Hyundai le quote di deposito attuali e successive e nel frattempo, per velocizzare i tempi operativi, sottrae la quota di alzata pre-deposito e post-deposito dall’altezza massima raggiungibile.

Una volta completata la pallettizzazione, il bancale passa in posizione di uscita e un altro si predispone per essere introdotto nell’area di lavoro dove il robot continua ad operare automaticamente, ricominciando il ciclo dalla prima presa. Il tutto si svolge in tempi estremamente ridotti, appena 15 secondi, cioè almeno 10 volte più veloci rispetto a un cambio pallet manuale senza magazzino pedane. Le performance garantite dal sistema sviluppato da Controllogic hanno soddisfatto appieno le esigenze di OranFrizer. Tanto è vero che l’azienda siciliana pensa già, in un futuro molto prossimo, di dotarsi di almeno altri 3 sistemi simili.