Gribbot Sintef

Der Gribbot basiert auf ähnlichen SINTEF-Erfahrungen in anderen roboterbasierten Projekten. - Bild: Denso Robotics

Ein Denso Robotics VS-087 wird bei einem wegweisenden Wissenschaftsprojekt in der automatisierten Hähnchenfleischverarbeitung im SINTEF-Forschungszentrum in Norwegen eingesetzt. Die Verarbeitung von frischem Fleisch ist einer der wenigen Märkte, in denen die robotergestützte Automation eine Grenze erreicht zu haben scheint. Denn die meisten Tätigkeiten werden hier nach wie vor manuell ausgeführt, da der Einsatz von Robotern als technisch schwierig oder ineffizient gilt.

Doch das kann sich demnächst ändern, wie ein neues Forschungsprojekt am SINTEF, dem größten Forschungszentrum Skandinaviens, jetzt beweist. Dort haben Ingenieure den Gribbot entwickelt, ein speziell für das Zuschneiden von Hähnchenbrustfilets entwickeltes System mit einem Sechs-Achs-Roboter des Typs VS-087 von DENSO Robotics.

Mit dem Gribbot möchte SINTEF beweisen, dass eine robotergestützte Automatisierung nicht nur möglich, sondern auch effizient sein kann – trotz der großen Herausforderung, die komplexen Bewegungen und Fähigkeiten einer menschlichen Hand nachzubilden – zumal Brustfilets besonders hochwertig sind, sodass eine geringe Fehlertoleranz, vergleichbar mit dem Ertrag, den Mitarbeiter bei dieser Tätigkeit erzielen, zwingend notwendig ist. Das System musste so programmiert werden, dass die Filets vom Restfleisch genau entlang des Brustbeins abgeschnitten werden, um möglichst wenig Restfleisch übrig zu lassen – eine große Herausforderung, von der Erfassung des Greifpunktes durch die maschinelle Optik bis hin zur Programmierung der optimalen Schneidebewegung und -richtung des Roboterarms.

Forschungsprojekt Gribbot

Gribbot Sintef
Der Gribbot benötigt für eine Hähnchenbrust rund zwei bis drei Sekunden, sodass ein bis zwei Gribbots bis zu 30 Mitarbeiter ersetzen könnten. - Bild: Denso Robotics

Der Gribbot basiert auf ähnlichen SINTEF-Erfahrungen in anderen roboterbasierten Projekten, wie etwa dem RoboTrim, bei dem ebenfalls ein DENSO VS-087 zum Einsatz kam; dabei ging es um das Zuschneiden von Lachsfilets. Diese Erfahrungen mit dem VS-087 haben eine ganze Reihe von Perspektiven für die robotergestützte Automatisierung in der verarbeitenden Lebensmittelindustrie eröffnet – denn der Roboter lässt sich höchst flexibel und unkompliziert handhaben.

Das 'Gribbot'-System besteht aus einem Ladesystem, einem maschinellen 3D-Optiksubsystem, dem Roboterarm und der dazugehörigen 'Greifhand'. Im Zentrum des Systems steht der DENSO VS-087; das 3D-Optiksystem dient als 'Auge', der DENSO-Roboter als 'Arm' und der Greifer als 'Hand'. Die SINTEF-Ingenieure entschieden sich für den VS-087, da er für die Arbeit mit rohem Fleisch geeignet ist (Schutzklasse IP67) und den schnellst beweglichen Arm mit einer sehr kurzen Durchlaufzeit seiner Roboterklasse aufweist.

Der Greifer wird auch durch die eingebauten Elektromagnetventile im Roboterarm gesteuert, so­dass auf lange Kabel verzichtet werden konnte. SINTEF nutzte außerdem die eingebaute elektrische Verkabelung im VS-087 für das notwendige Empfangen und Aussenden von Signalen an den Greifer. Die maschinelle Optik wurde per USB 3.0 an den Kontrollrechner angeschlossen und wird über die Software LabView gesteuert.

Zwar ist der Gribbot noch ein Forschungsprojekt, doch das System zeigt eine vielversprechende Technologie, die nur einen weiteren Entwicklungszyklus bis zu einem industriell einsetzbaren Prototypen benötigt. Der potenzielle Nutzen des Gribbot ist enorm: Das System kann dank der Automatisierung der Fleischverarbeitung die gesamte Produktion deutlich kosten- und operativ effizienter gestalten – und bietet eine optimale Verarbeitung von Fleisch analog zum Effizienzniveau menschlicher Arbeitskräfte.

Denso