Roboty równoległe typu delta, do których należy FlexPicker IRB 360 firmy ABB, stały się symbolem ultrawydajnej automatyzacji procesów pakowania i kompletacji produktów w przemyśle spożywczym. Łącząc bardzo wysoką dynamikę, precyzję pozycjonowania oraz możliwość bezpiecznej współpracy z żywnością, FlexPicker od wielu lat stanowi punkt odniesienia dla producentów szukających sposobów na zwiększenie wydajności linii, ograniczenie strat oraz poprawę powtarzalności jakości.

Charakterystyka robota FlexPicker IRB 360 i producent ABB

FlexPicker IRB 360 to rodzina szybkobieżnych robotów równoległych, potocznie nazywanych robotami typu delta. Ich konstrukcja opiera się na lekkim ramieniu składającym się z kilku ramion połączonych przegubami, co pozwala uzyskać bardzo dużą przyspieszalność i prędkość ruchu przy niewielkiej masie własnej. Robot ten powstał jako odpowiedź na rosnące wymagania sektora opakowań i logistyki, przede wszystkim w branży spożywczej, ale też farmaceutycznej i kosmetycznej.

Producentem FlexPickerów jest firma ABB – globalny koncern technologiczny wywodzący się ze Szwajcarii i Szwecji, posiadający kilkudziesięcioletnie doświadczenie w automatyce przemysłowej oraz robotyce. ABB jest jednym z liderów w segmencie robotów przemysłowych, oferując pełną gamę rozwiązań: od kompaktowych robotów współpracujących, przez roboty przegubowe dużego udźwigu, aż po bardzo szybkie roboty typu delta. IRB 360 FlexPicker to jeden z najbardziej rozpoznawalnych produktów ABB w obszarze tzw. „high-speed picking”, czyli szybkiego podejmowania i odkładania produktów.

FlexPicker IRB 360 występuje w kilku wariantach różniących się zasięgiem roboczym, udźwigiem oraz stopniem ochrony środowiskowej. Jego konstrukcja może być dostosowana do ścisłych wymogów higienicznych, w tym do pracy w strefach, gdzie stosuje się intensywne mycie i dezynfekcję. Dlatego też robot ten jest chętnie wybierany przez producentów żywności, którzy muszą spełniać rygorystyczne wymagania norm HACCP, IFS, BRC i innych standardów jakości oraz bezpieczeństwa żywności.

Bardzo dużą zaletą FlexPickera jest integracja z systemem sterowania ABB (np. kontroler IRC5 lub jego nowsze odmiany), a także możliwość współpracy z zaawansowanymi systemami wizyjnymi. Dzięki temu robot może rozpoznawać położenie produktów na przenośniku, sortować je, grupować, obracać czy układać w zadane konfiguracje, przy zachowaniu niezwykle krótkich czasów cyklu, liczonych w ułamkach sekundy.

Dane techniczne i możliwości robota FlexPicker IRB 360

IRB 360 występuje w kilku wersjach, różniących się m.in. długością ramion i maksymalnym udźwigiem. Charakterystyczne parametry techniczne tego robota to przede wszystkim jego prędkość pracy, zasięg oraz konfiguracje umożliwiające pracę w środowiskach agresywnych chemicznie i higienicznie wymagających.

Podstawowe parametry konstrukcyjne

Do najważniejszych danych technicznych FlexPickera IRB 360 należą:

• Typ konstrukcji: robot równoległy (delta) z trzema lub czterema ramionami nośnymi oraz osią obrotu narzędzia (tzw. oś rotacyjna do orientacji chwytaka).
• Zasięg roboczy: w zależności od wersji typowe warianty oferują zasięg w płaszczyźnie poziomej rzędu 800–1600 mm, co pozwala obsługiwać szerokie taśmy przenośnikowe oraz kilka równoległych linii transportowych jednocześnie.
• Udźwig: od kilku do kilkunastu kilogramów, co wystarcza do obsługi pojedynczych produktów spożywczych, opakowań jednostkowych, małych kartonów czy zestawów wielopakowych. Dla większości zastosowań pakujących kluczowe są udźwigi do ok. 3–8 kg, jednak konstrukcja jest projektowana z myślą o intensywnej eksploatacji w górnych granicach obciążenia.
• Powtarzalność pozycjonowania: zwykle w zakresie ±0,1 mm lub lepszym (wartość zależna od wersji), co zapewnia bardzo precyzyjne odkładanie produktów nawet przy ekstremalnie wysokich prędkościach.
• Liczba osi: klasycznie 4 (trzy osie równoległe + jedna oś obrotu chwytaka), co wystarcza do typowych zadań: podnieś, przemieść, obróć, odłóż.

Takie parametry sprawiają, że FlexPicker IRB 360 należy do najszybszych robotów przemysłowych na rynku. Szybkość pracy mierzona czasem cyklu (tzw. „cycle time” według standardowych testów, często typu 25/305/25 mm) może wynosić ułamki sekundy na pojedynczy ruch, co przekłada się na setki, a nawet ponad sto tysięcy cykli dziennie w rzeczywistych instalacjach.

Prędkość, dynamika i efektywność energetyczna

Jednym z kluczowych atutów IRB 360 jest jego ekstremalna prędkość i dynamika. Przyspieszenia osiągane przez ramiona mogą być wielokrotnie większe niż przyspieszenie ziemskie, co pozwala wykonywać bardzo szybkie ruchy na niewielkich odległościach. W praktyce oznacza to możliwość realizowania zadań typu „pick-and-place” w czasie zaledwie kilkudziesięciu milisekund.

Mimo tak imponującej dynamiki, robot zaprojektowano z myślą o efektywności energetycznej. Lekkie elementy konstrukcji, zoptymalizowane napędy elektryczne, możliwość odzysku energii podczas hamowania oraz zaawansowane algorytmy sterowania sprawiają, że pobór mocy jest stosunkowo niski w stosunku do wykonywanej pracy. Dla przedsiębiorstw produkcyjnych ma to znaczenie zarówno z punktu widzenia kosztów, jak i spełniania wymogów zrównoważonego rozwoju.

Wersje higieniczne i przystosowanie do mycia

Specjalną odmianą FlexPickera są wersje przeznaczone do środowisk „washdown” oraz „stainless”. Obejmują one:

• Elementy konstrukcyjne wykonane ze stali nierdzewnej oraz materiałów odpornych na korozję i środki myjące.
• Gładkie powierzchnie ułatwiające mycie i eliminujące miejsca, w których mogłyby gromadzić się zanieczyszczenia.
• Uszczelnienia i obudowy chroniące przed wnikaniem wody oraz chemikaliów, zgodne z podwyższonym stopniem ochrony IP.
• Możliwość bezpiecznego mycia ciśnieniowego w standardach wymaganych przez przemysł spożywczy, w tym w zakładach przetwórstwa mięsa, nabiału czy wyrobów gotowych.

Dzięki tej konfiguracji FlexPicker może pracować w bezpośredniej strefie produkcji żywności, np. nad przenośnikiem z otwartymi produktami, które nie są jeszcze zapakowane. To szczególnie ważne tam, gdzie automatyzacja dotychczas była utrudniona ze względu na konieczność utrzymania bardzo surowej higieny.

Systemy wizyjne i integracja z liniami produkcyjnymi

FlexPicker IRB 360 jest często integrowany z przemysłowymi systemami wizyjnymi, w tym z rozwiązaniami ABB (np. pakiety PickMaster i moduły wizyjne). Kamery 2D lub 3D, umieszczone nad przenośnikiem, analizują obraz w czasie rzeczywistym i przekazują do sterownika robota informacje o położeniu i orientacji produktów. Robot, korzystając z tych danych, „śledzi” przenośnik i wybiera elementy w ruchu, bez konieczności ich zatrzymywania.

System wizyjny może także klasyfikować produkty według kształtu, wielkości, koloru czy widocznych cech jakościowych, co umożliwia:

• Automatyczne odrzucanie produktów wadliwych.
• Sortowanie do różnych opakowań w zależności od klasy jakościowej.
• Tworzenie wzorów ułożenia, np. w pudełkach typu display, gdzie ważny jest atrakcyjny układ i orientacja opakowań.

Integracja z linią produkcyjną obejmuje również komunikację z przenośnikami, maszynami pakującymi, owijarkami, formierkami kartonów czy etykieciarkami. FlexPicker może pobierać produkty bezpośrednio z jednej linii i przekładać je na kolejną, wprowadzając tym samym inteligentne buforowanie oraz możliwość równomiernego obciążenia kilku maszyn pakujących.

Zastosowania w przemyśle spożywczym i innych branżach

Chociaż FlexPicker IRB 360 kojarzony jest przede wszystkim z branżą spożywczą, jego zastosowania są znacznie szersze. Jednocześnie to właśnie sektor produkcji żywności pozostaje kluczowy z punktu widzenia skali wdrożeń i znaczenia gospodarczo‑operacyjnego.

Branża spożywcza – serce zastosowań FlexPickera

W przemyśle spożywczym FlexPicker wykorzystywany jest do wielu typowych zadań. Oto najważniejsze obszary:

• Pakowanie pierwotne – robot pobiera produkty świeże lub przetworzone (np. ciastka, cukierki, batoniki, pieczywo, czekoladki, kostki sera, wyroby garmażeryjne) i umieszcza je w tackach, blistrach, pudełkach lub formach. Dzięki wersjom higienicznym możliwa jest praca bezpośrednio z nieopakowaną żywnością.
• Pakowanie wtórne – kompletowanie opakowań jednostkowych w większe zestawy, np. wkładanie kilku batoników do kartonika, układanie puszek w wielopaki, grupowanie jogurtów w zgrzewki.
• Sortowanie produktów po piecu lub chłodni – na przykład ciastka schodzące z pieca mogą mieć różne położenie na taśmie; robot sortuje je i układa równomiernie w określonym wzorze, eliminując konieczność ręcznego wyrównywania.
• Tworzenie mieszanek produktowych – mieszanie różnych smaków lub wariantów w jednym opakowaniu, np. zestawy wielosmakowe cukierków czy przekąsek.
• Obsługa linii o zmiennym asortymencie – szybka przezbrojenia pod nowe produkty, serie limitowane lub kampanie promocyjne, gdzie konieczna jest elastyczność bez długich przestojów.

W tego typu zastosowaniach FlexPicker umożliwia zwiększenie higieny (mniej kontaktu ludzkich rąk z żywnością), poprawę ergonomii pracy (ograniczenie monotonnych i obciążających fizycznie zadań ręcznego pakowania) oraz znaczne podniesienie wydajności. Linie wykorzystujące wiele robotów IRB 360 pracujących równolegle są w stanie obsługiwać tysiące sztuk produktów na minutę, szczególnie w sektorze słodyczy, pieczywa oraz przekąsek.

Farmacja, kosmetyka i wyroby medyczne

W przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym i przy produkcji wyrobów medycznych FlexPicker znajduje zastosowanie przede wszystkim tam, gdzie liczą się: wysoka higiena, precyzja, powtarzalność oraz delikatne obchodzenie się z produktem. Do typowych zadań należą:

• Przenoszenie ampułek, fiolek, flakoników i buteleczek na liniach napełniania i etykietowania.
• Pakowanie blistrów z tabletkami do pudełek, sortowanie saszetek, minipróbek i opakowań jednorazowych.
• Kompletacja zestawów kosmetyków (np. zestawy prezentowe) i ich przygotowanie do dalszego pakowania kartonowego.
• Obsługa delikatnych komponentów wyrobów medycznych, takich jak elementy zestawów infuzyjnych, drobne akcesoria jednorazowego użytku czy części opakowań sterylnych.

W tych zastosowaniach szczególnie doceniana jest powtarzalność pozycjonowania oraz możliwość integracji z systemami śledzenia i identyfikacji (np. kody DataMatrix, numery seryjne). FlexPicker, wyposażony w odpowiedni chwytak, potrafi pobierać bardzo małe elementy, nie uszkadzając ich i nie powodując mikrouszkodzeń, które w branży medycznej i farmaceutycznej są niedopuszczalne.

Elektronika, komponenty techniczne i inne sektory

Oprócz przemysłu spożywczego i farmaceutycznego, IRB 360 jest stosowany również w innych gałęziach przemysłu, w których wymagane są szybkie i precyzyjne operacje pakowania lub sortowania:

• Elektronika – sortowanie drobnych komponentów elektronicznych, podawanie elementów SMD, kompletowanie zestawów montażowych.
• Przemysł tworzyw sztucznych – odbiór lekkich detali z wtryskarek i ich odkładanie do pojemników w uporządkowany sposób.
• Logistyka i e‑commerce – szybkie sortowanie paczek, kopert, listów oraz drobnych przesyłek, szczególnie na końcowych odcinkach linii wysyłkowych.
• Przemysł motoryzacyjny i AGD – kompletowanie małych części, podawanie detali do dalszych operacji montażowych, obsługa opakowań z komponentami.

W tych zastosowaniach kluczowe są: elastyczność programowania, prostota przezbrojeń oraz łatwość integracji z istniejącą infrastrukturą IT (systemy MES, WMS, ERP). IRB 360 może być elementem większych gniazd automatycznych, w których łączy się funkcje pakowania, etykietowania, kontroli wizyjnej i paletyzacji.

Znaczenie gospodarcze, efekty wdrożeń i trendy rozwoju

Znaczenie FlexPickera IRB 360 dla gospodarki i rynku automatyki przemysłowej wynika przede wszystkim z jego roli w procesach zwiększania wydajności, obniżania kosztów pracy i poprawy jakości produkcji. W wielu krajach robot ten stał się standardowym wyposażeniem nowoczesnych zakładów przemysłu spożywczego i pokrewnych branż.

Wpływ na koszty pracy i konkurencyjność przedsiębiorstw

Wdrożenie robota typu FlexPicker pozwala zredukować liczbę czynności wykonywanych ręcznie w obszarze pakowania i sortowania. Operacje te są zazwyczaj powtarzalne, monotonne i obciążające fizycznie, co sprzyja zmęczeniu, większej liczbie błędów oraz rotacji pracowników. Zastąpienie części tych zadań robotami:

• Obniża jednostkowy koszt pakowania dzięki stałej, przewidywalnej wydajności.
• Pozwala zredukować wpływ niedoboru pracowników, szczególnie w regionach o niskim bezrobociu lub restrykcyjnych przepisach migracyjnych.
• Zmniejsza liczbę błędów, pomyłek w kompletacji oraz strat wynikających z uszkodzeń produktów.
• Umożliwia lepsze planowanie produkcji, ponieważ roboty mogą pracować w trybie wielozmianowym, z minimalnymi przestojami.

Dla przedsiębiorstw spożywczych, które działają na bardzo konkurencyjnych rynkach o niskich marżach, każde zwiększenie wydajności i ograniczenie strat ma bezpośrednie przełożenie na wyniki finansowe. FlexPicker, jako rozwiązanie do szybkiego pakowania, często jest jednym z kluczowych elementów strategii zwiększania konkurencyjności zakładu.

Wpływ na jakość produktów i bezpieczeństwo żywności

Automatyzacja z wykorzystaniem IRB 360 poprawia także jakość i bezpieczeństwo produktów, co w branży spożywczej ma ogromne znaczenie. Kluczowe aspekty to:

• Ograniczenie bezpośredniego kontaktu ludzi z żywnością, co zmniejsza ryzyko zanieczyszczeń mikrobiologicznych.
• Stała, powtarzalna jakość pakowania – np. równomierne rozmieszczenie ciastek w opakowaniu, prawidłowe ułożenie batoników, kompletność zestawów.
• Łatwiejsze spełnianie wymogów audytów jakościowych i certyfikacyjnych, dzięki ścisłemu rejestrowaniu parametrów pracy robota i pełnej identyfikowalności procesów.
• Możliwość szybkiego reagowania na incydenty jakościowe poprzez analizę danych z systemów sterowania i wizyjnych, a w razie potrzeby łatwe przeprogramowanie robota.

Robotyzacja pakowania przyczynia się również do zmniejszenia marnotrawstwa żywności. Precyzyjne i delikatne obchodzenie się z produktami ogranicza ich uszkodzenia mechaniczne podczas przenoszenia i układania. W skali dużych zakładów, gdzie linie pakujące obsługują setki tysięcy sztuk dziennie, nawet niewielki procentowa redukcja strat przekłada się na znaczące oszczędności.

Ergonomia pracy i zmiana struktury zatrudnienia

Zastosowanie FlexPickera nie oznacza zniknięcia miejsc pracy, lecz raczej ich przekształcenie. Pracownicy, którzy dotychczas zajmowali się powtarzalnym, ręcznym pakowaniem, są często kierowani do zadań o wyższej wartości dodanej, takich jak:

• Nadzór nad pracą linii i kontrola jakości.
• Konfiguracja i przezbrajanie robota na nowe produkty.
• Konserwacja i serwisowanie urządzeń.
• Analiza danych produkcyjnych i optymalizacja procesów.

Dzięki temu możliwe jest poprawienie ergonomii i bezpieczeństwa pracy – fizycznie ciężkie oraz monotonne zadania zostają przejęte przez roboty, a ludzie mogą skupić się na bardziej złożonych i kreatywnych czynnościach. Z perspektywy gospodarki oznacza to stopniowe podnoszenie kwalifikacji pracowników i rozwój nowych kompetencji w obszarze automatyki oraz robotyki.

Integracja z Przemysłem 4.0 i cyfrowe bliźniaki

ABB, rozwijając serię IRB 360, wpisuje ją w szeroką strategię Przemysłu 4.0. Roboty FlexPicker są przystosowane do pracy w środowisku sieciowym, w którym urządzenia produkcyjne, systemy planowania oraz analiza danych tworzą spójny ekosystem. Dotyczy to m.in.:

• Integracji z systemami MES i ERP w celu pobierania planów produkcyjnych oraz raportowania rzeczywistej wydajności.
• Zdalnego monitorowania stanu robota, zużycia podzespołów oraz parametrów pracy, co umożliwia predykcyjne utrzymanie ruchu.
• Wykorzystania cyfrowych bliźniaków – wirtualnych modeli robota i całej linii produkcyjnej, w których można testować nowe konfiguracje, optymalizować trasy ruchu oraz symulować zmiany layoutu hali.

Dzięki cyfrowym bliźniakom inżynierowie i integratorzy systemów mogą przygotować oraz zweryfikować projekt linii jeszcze przed jej fizyczną budową. Ułatwia to również szkolenie personelu – operatorzy mogą uczyć się obsługi i programowania robota w środowisku symulacyjnym, bez ryzyka zakłócenia bieżącej produkcji.

Rozwój chwytaków i adaptacja do nowych produktów

Skuteczność FlexPickera w dużej mierze zależy od stosowanych chwytaków. W ostatnich latach nastąpił dynamiczny rozwój technologii chwytających, obejmujący m.in.:

• Chwytaki mechaniczne z delikatnymi palcami, zdolne do przenoszenia kruchych produktów bez ich uszkadzania.
• Chwytaki próżniowe, które dzięki odpowiedniemu kształtowi przyssawek mogą obsługiwać zarówno płaskie, jak i nieregularne opakowania.
• Chwytaki „miękkie”, inspirowane strukturą tkanek biologicznych, doskonale dopasowujące się do kształtu produktu.
• Modułowe chwytaki łatwo przezbrajane, pozwalające jednemu robotowi obsługiwać szeroką gamę produktów o różnych wymiarach i kształtach.

Ten rozwój czyni z IRB 360 narzędzie bardzo elastyczne, zdolne do szybkiej adaptacji do zmieniających się trendów konsumenckich. Zmiana gramatury opakowania, wprowadzenie nowej formy czy pakietu promocyjnego przestaje być powodem do dużych przestojów i kosztownych modyfikacji mechanicznych – często wystarczy wymiana końcówki chwytającej i korekta programu robota.

Znaczenie edukacyjne i demonstracyjne

FlexPicker IRB 360 pełni również istotną funkcję w obszarze edukacji i promocji robotyki. Ze względu na imponującą prędkość i widoczną dla obserwatora dynamikę ruchu, robot ten jest chętnie wykorzystywany podczas targów przemysłowych, pokazów technicznych oraz w centrach szkoleniowych. Studenci i inżynierowie mogą dzięki temu zapoznać się z zaawansowanymi zagadnieniami programowania trajektorii, integracji z systemami wizyjnymi i synchronizacji z przenośnikami.

W wielu ośrodkach badawczych i uczelniach technicznych roboty klasy IRB 360 są używane jako platformy do testowania nowych algorytmów sterowania, optymalizacji ruchu, rozpoznawania obrazu i adaptacyjnego chwytania. W ten sposób FlexPicker przyczynia się do rozwoju nowych technologii, które w kolejnych latach mogą zostać wprowadzone do przemysłu w postaci jeszcze bardziej zaawansowanych produktów.

Inne ciekawostki i perspektywy rozwoju FlexPickera IRB 360

Oprócz zastosowań stricte przemysłowych, IRB 360 doczekał się także wielu niestandardowych wdrożeń i ciekawostek, które pokazują jego wszechstronność. Niektóre firmy wykorzystują roboty delta do zadań pokazowych, takich jak układanie klocków, serwowanie przekąsek na eventach czy widowiskowe sortowanie piłeczek – wszystko po to, aby zobrazować możliwości bardzo szybkiej manipulacji obiektami.

W obszarze stricte technologicznym można spodziewać się dalszego rozwoju rodziny FlexPicker w kilku kierunkach:

• Jeszcze lepsza integracja z systemami sztucznej inteligencji, które będą wspierać rozpoznawanie produktów, adaptację do zmiennych warunków oraz samouczenie się robota w zakresie optymalizacji trajektorii.
• Rozszerzenie zakresu obsługiwanych materiałów poprzez bardziej zaawansowane chwytaki i sensory dotykowe, co pozwoli bezpieczniej manipulować delikatnymi produktami, np. owocami o cienkiej skórce.
• Integracja z autonomicznymi systemami transportu wewnętrznego (AGV, AMR), gdzie IRB 360 będzie jednym z elementów w pełni zautomatyzowanego przepływu towarów w fabryce lub centrum logistycznym.
• Dalsza miniaturyzacja i zmniejszenie masy własnej przy zachowaniu lub zwiększeniu udźwigu, co poprawi dynamikę i zmniejszy zużycie energii.

Ciekawym obszarem rozwoju jest także integracja FlexPickera z interfejsami przyjaznymi mniej doświadczonym użytkownikom. Graficzne kreatory zadań, programowanie poprzez demonstrację ruchu (tzw. „lead-through programming”) lub wykorzystanie wirtualnej rzeczywistości mogą w przyszłości uprościć konfigurację zadań, dzięki czemu użytkownicy bez głębokiej wiedzy programistycznej będą w stanie definiować i modyfikować funkcje robota.

IRB 360 pozostaje jednym z kluczowych rozwiązań ABB w segmencie szybkiej kompletacji i pakowania, a jego ewolucja wpisuje się w globalne trendy związane z automatyzacją sektora spożywczego, cyfryzacją produkcji i dążeniem do większej efektywności oraz zrównoważonego rozwoju. Wraz z rosnącymi wymaganiami konsumentów co do jakości, różnorodności i dostępności produktów, a także presją na optymalizację kosztów, rola takich robotów jak FlexPicker IRB 360 będzie w kolejnych latach jeszcze bardziej istotna, zarówno z punktu widzenia pojedynczych przedsiębiorstw, jak i całych łańcuchów dostaw żywności i produktów codziennego użytku.