Kész szigetelések kevesebb mint 10 másodperc alatt: Beépített robotvezérlő gondoskodik a harmonikus irányításról
Közzétéve: 2021. november 24. hely: Operational Excellence
A Trelleborg Livorno továbbfejlesztett egy robotcellát a fenntarthatóságra építő szélenergia-piacra készült poliuretán tömítések készre gyártásához. A megoldás alapját az OMRON beépített robotvezérlője képezi, amelynek feladata az összes automatizált komponens, többek között a robotok, a logika, a mozgás, a biztonság és a felhasználói interfész beépítése és szinkronizációja.
A Trelleborg egy svéd multinacionális vállalat, amely az egész világon jelen van. Világelsőnek számít az olyan műszaki polimer megoldások terén, amelyek kulcsfontosságú alkalmazások tömítését és védelmét biztosítják nagy igénybevételnek kitett környezetekben. A livornói (Olaszország) székhelyű Trelleborg Sealing Solutions (TSS) a vállalat kiválósági központjaként működik, és olyan szigetelések gyártására specializálódott, amelyeket pneumatikus és hidraulikus hengerekre szerelnek fel különböző piaci szegmensekben – főként a fluidtechnika, a mezőgazdaság, az autóipar és az energiaipar területén.
A Trelleborg új robotcellája szélturbinák fékrendszereihez tervezett poliuretán tömítések készre gyártását irányítja. Az OMRON beépített robotvezérlőjére épülő megoldásnak köszönhetően javult a minőség, nőtt a produktivitás, miközben továbbra is meg tudnak felelni az egyre nagyobb keresletnek.
Kitűzött cél: Ciklusidő csökkentése a minőség megőrzése mellett
A Trelleborg új robotcellájával kapcsolatos fő célkitűzés kezdettől fogva az volt, hogy csökkentse a tömítések készre gyártásához szükséges időt, és javítsa a folyamat általánosságban vett rugalmasságát, hogy az új megrendeléseket gyorsabban és hatékonyabban lehessen teljesíteni.
David Caluri, a Trelleborg Livorno vállalat gépgyártási és energiaipari központjának felelőse, a következőképp foglalta össze a dolog lényegét: „A meglévő berendezésünk maximális kapacitás mellett is csak 17 másodperces ciklusidőt tudott elérni minden egyes feldolgozott tömítésnél. Igen nagyratörő célt tűztünk ki: csökkentsük drasztikusan ezeket az időket, hogy gyorsabban tudjunk reagálni az ügyfelek igényeire, különösen a szezonális keresletcsúcsok idején.”
Az új megoldás alapja két OMRON Viper 650 csuklós, antropomorf robot. Az egyik robot a felszedést és az elhelyezést, a másik pedig a vágást és az utómunkálatokat végzi. Ezeket a modelleket kifejezetten gépi megmunkálási, összeszerelési és anyagmozgatási folyamatokhoz tervezték. Nagy sebességgel és teljesen szinkronban képesek dolgozni, vezérlésüket pedig az OMRON NJ501-R beépített robotvezérlő végzi.
Az új rendszerben a felszedést és elhelyezést végző robot megkapja a szigeteléseket egy adagolórendszerből, felveszi őket, majd behelyezi őket a berendezésen lévő forgó orsóba. A vágást végző robot ezt követően két vágást ejt a szigetelés kerülete mentén – egy belső és egy külső vágást. Ezen a roboton egy felszedőszerszám is található, amely egy pneumatikus megfogóval veszi fel a frissen megmunkált darabot, majd a kész szigetelést egy kosárba helyezi.
„Nemcsak a gyorsaság, hanem a vágási specifikációk tekintetében is egyre nagyobb követelményeket támasztanak az ágazattal szemben”– jegyezte meg Caluri, majd hozzátette: „A tiszta él alapvető fontosságú a hidraulikus alkalmazásokban, mert csak így garantált a szigetelés. Minimális tűrések férnek bele, ezekhez pedig nagy sebességnél nehéz igazodni. Ezzel az alkalmazással azonban még jobb és még precízebb tűréseket tudtunk elérni.”
Egyetlen platform az összes eszközhöz
A beépített robotvezérlőnek köszönhetően a vállalat EtherCAT- és Ethernet/IP-kapcsolat segítségével integrálni tudta a robotcellában lévő összes különféle eszközt. Ebbe beletartozik a két robot, az ember–gép interfész (HMI OMRON NA5), az OMRON NX-SL3300 biztonsági vezérlőn és elosztott NX-S modulokon keresztül biztosított biztonsági funkció, a pneumatika, valamint a logikáért és a mozgásért felelős elemek.
„A dolog programozási része nagyon egyszerű volt, mivel az OMRON ugyanazt a platformot kínálja az ebben az alkalmazásban használt összes komponenshez. A Sysmac Studio segítségével egyetlen megoldásból tudtuk programozni az összes különböző elemet – a bemeneteket, a kimeneteket, a biztonságot, a HMI-t és a robotikát. Azonnali rálátásunk van az egyes komponensekre, még hibakereséskor is. Az automatizáció teljes körű irányítása lehetővé teszi számunkra, hogy rugalmasan végezhessük tevékenységeinket, de a képzés szempontjából is nagy előnyt jelent: egy komplett megoldásnak köszönhetően minden munkatárs naprakész lehet” – magyarázta David Caluri.
Caluri azt is hozzátette: „A helyszínen mindent receptúrák segítségével kezelnek. Amikor megtaláljuk a megfelelő beállítást a feldolgozandó termékhez, adunk neki egy nevet és egy kódot, majd ezt elmentjük, hogy bármikor előhívható legyen. Ez a rugalmasság számos előnnyel jár a vállalat számára. Régebben a Trelleborgnak bonyolult kézi beállításokat kellett elvégeznie. Ma már naponta többször is megváltoztathatja a beállításokat, például módosíthatja a vágási szöget vagy új, egyedi formátumokkal kapcsolatos kérésekkel foglalkozhat, anélkül, hogy hosszú és bonyolult átállítási műveletekre lenne szükség. Pontosan ismerjük, hogyan működik az egész.”
80%-kal rövidebb ciklusidők, nagyobb produktivitás és gyorsabb befektetés-megtérülés
Amikor a szigetelések készre gyártására szolgáló új robotcella teljes kapacitással működik, 9,5 másodpercenként képes feldolgozni egy darabot, ami körülbelül 80%-kal csökkenti a ciklusidőt. Ez lehetővé tette a Trelleborg számára, hogy a folyamat összességében vett hatékonyságát mintegy 20%-kal javítsa.
„Az új cellával teljesül a Trelleborg azon törekvése, hogy optimalizálja a tömítéskészletek beszerzését a különböző európai, ázsiai és amerikai logisztikai központokban, továbbá a vállalat képes támogatni ügyfeleit, ha növekedés tapasztalható az azonnali keresletben” – nyilatkozta Leonardo Ceccarini, a Trelleborg Livorno operatív igazgatója, aki úgy becsüli, hogy az új rendszer körülbelül két év alatt térül meg, ami 30%-os javulást jelent a korábbi megoldásokhoz képest.
„Az OMRON műszaki munkatársaival való együttműködés alapvető fontosságúnak bizonyult egy olyan alkalmazás minden ismeretlen nehézségének leküzdésében, amely Európában a maga nemében elsőként használta a beépített robotvezérlőt az összes automatizációs komponens irányításához” – mondta végezetül Ceccarini.
„A Trelleborg lehetővé tette számunkra, hogy a legkorszerűbb technológiánkat a gyakorlatban is bevethessük” – mondta Enrico Naviganti, az OMRON területi értékesítési vezetője. „Ennél az alkalmazási célnál egyfelől szükség volt a minőséggel kapcsolatos szigorú előírások betartására, másfelől az eddigiekhez képest sokkal nagyobb sebességeket kellett elérni. Technológiánknak köszönhetően a vállalat már a kísérleti fázisban teljesíteni tudta ezeket a KPI-ket.”