Robotica
UN’OPPORTUNITÀ DA NON PERDERE
01/06/2018

Sono due i robot FANUC responsabili dell’automazione a inizio e fine linea per scaricare e trasferire pile di pannelli.

Grazie alla velocità e all’efficienza dei robot FANUC sono diminuiti i tempi di ciclo, i turni di lavoro si sono ridotti da tre a due, e l’efficienza della linea di packaging di Isomo è aumentata sensibilmente. Vediamo come.

di Alfonso Pinna

Da oltre 50 anni, Isomo (www.isomo.be), ISOlation MOdern, rappresenta un noto marchio di pannelli in polistirene espanso, Styrofoam. Lo stabilimento di produzione dei pannelli Isomo si trova a Kortrijk, in Belgio, Paese dove Isomo vende il 40% della propria produzione. In termini di vendita, il Paese successivo è la Francia, un mercato in ascesa con opportunità nel settore dei piccoli formati. Tale segmento di mercato ha vissuto una rapida crescita, e Isomo si è improvvisamente trovata davanti ad un’opportunità da cogliere il più velocemente possibile, ma la linea di packaging non era però adatta ai piccoli formati. All’inizio, quindi, il packaging veniva eseguito parzialmente a mano in modo rapido; in un secondo momento, è entrata in funzione una linea robotizzata in grado di manipolare piccoli formati in modo veloce ed efficiente. Oltre a raddoppiare la capacità di confezionamento (qui infatti risiedeva il collo di bottiglia che penalizzava anche la capacità produttiva), la linea ha ridotto il numero di turni del reparto da tre a due. Con un investimento di mezzo milione di euro, il mercato francese in crescita si è trasformato in risultati aziendali significativi.

 

Il passaggio dei cavi all’interno del polso evita interferenze aumentando la durata dei cavi stessi.

MATERIALE DA MUOVERE

La materia prima per i pannelli Isomo è il polistirene espanso, un’invenzione di BASF (www.basf.com/it) che risale agli anni ’50; da quando il brevetto è scaduto, lo Styrofoam è stato immesso sul mercato da diverse aziende. Sono presenti due tipi di base, ovvero il polistirene bianco puro e il polistirene nero con inclusione di carbonio, caratterizzato da migliori proprietà isolanti. A seconda delle proprietà finali richieste, nel polistirene vengono inclusi additivi, ad esempio per realizzare pannelli ignifughi.

Dopo essere stato lavorato, formato in blocchi delle dimensioni di 6 x 1,2 x 1 m e tagliato in base allo spessore (da un solo millimetro per la carta da parati isolante ad alcune decine di centimetri per l’isolamento di pareti) e alla lunghezza richieste dai clienti, i blocchi di polistirene espanso vengono movimentati tramite un nastro trasportatore, controllato attraverso tre postazioni di lavoro, e vengono tagliati automaticamente.

I blocchi tagliati sono successivamente trasportati tramite un nastro apposito fino alla macchina per il packaging; qui vengono scaricati e posizionati manualmente nella macchina per l’avvolgimento in fogli di alluminio, successivamente saldati. I pannelli così imballati sono poi prelevati manualmente e posizionati sul pallet. La Francia era un mercato importante per gli appassionati del bricolage e richiedeva in primo luogo pannelli e imballaggi di dimensioni contenute. Anche modifiche, come restauri e isolamento delle pareti, richiedono dimensioni minori dei pannelli. In termini di velocità, se la frequenza per i pannelli di grandi dimensioni era di 60 m2/h, per i pannelli più piccoli diminuiva fino a 30 m2/h. In questo modo la macchina per il taglio il più delle volte doveva rimanere ferma. In altre parole, il risultato della produzione completa diminuiva troppo drasticamente e il prezzo di costo dei piccoli formati cresceva di conseguenza, impedendo il calcolo del prezzo di vendita. Per permettere a questo mercato di crescere, è stata installata una linea specifica per i formati di dimensioni minori. Fraxinus ha quindi progettato e realizzato l’installazione di un robot con cui effettuare il packaging di tre spessori contemporaneamente.

 

Gli elevati valori di inerzia e movimenti del polso consentono al robot di movimentare carichi utili pesanti alla massima velocità.

IL RUOLO DEI ROBOT

Nella linea robotizzata sono previste due posizioni per robot, entrambi modelli FANUC M-410iB/300 (www.fanuc.eu/it), con capacità di carico al polso di 300 kg. La scelta del tipo di robot è stata determinata dal peso massimo, dall’area di lavoro e dalle diverse forze che devono agire sul robot stesso. I blocchi tagliati, costituiti da diverse pile successive e ciascuna con un determinato numero di pannelli – dove lo spessore di questi ultimi può essere differente –, vengono inviati dalla macchina per il taglio a un nastro trasportatore. In corrispondenza del primo robot, tali blocchi vengono trasferiti pila per pila su un nastro trasportatore successivo, che invia la pila fino alla posizione di scarico. Il robot preleva il numero corretto di pannelli e li posiziona sul rullo trasportatore per l’invio alla macchina per il packaging. Se il numero di pannelli dello spessore fornito sulla pila è minore della quantità presente nel confezionamento, il robot li deposita in una delle posizioni di attesa. Se nella posizione di attesa specifica è presente un numero sufficiente di pannelli di tale spessore, il robot invia tale blocco dalla posizione di attesa alla macchina per il packaging.

Il rullo trasportatore trasferisce i pannelli alla macchina per l’avvolgimento in fogli di alluminio che vengono successivamente sigillati. Il tempo di ciclo della macchina per il packaging è di 8 s. I pannelli così imballati vengono quindi inviati a un secondo robot che ne esegue l’impilamento in base allo schema del pallet appropriato. È possibile gestire fino a tre spessori diversi e di conseguenza eseguire l’impilamento su tre pallet differenti. Tra i due robot è presente un dispositivo che stampa etichette e le appone sui pannelli imballati in modo appropriato.

 

Con il suo payload da 300 kg, il robot è in grado di gestire organi di presa di grandi dimensioni.

PIÙ EFFICIENZA E PRODUTTIVITÀ

L’intera linea è controllata e gestita da un PC che supporta, tramite Ethernet, la stampante di etichette, il controllore dei robot, il controllore della macchina per il packaging e il PLC che gestisce la parte rimanente dalla linea. Il PLC aziona gli organi di presa con funzionamento pneumatico, il nastro trasportatore di alimentazione e i rulli trasportatori elettrici.

La serie FANUC M-410 è stata progettata specificatamente per aumentare la produttività nelle applicazioni di pallettizzazione e movimentazione.

Gli operatori selezionano sul PC un metodo di manipolazione per il blocco tagliato in arrivo. Il PC è pre-programmato tramite una funzione specifica per il tipo e lo schema di taglio del blocco in arrivo e per lo schema di packaging desiderato. Il sistema di supervisione, sviluppato da Fraxinus, è di tipo grafico e consente di seguire visivamente le fasi di lavoro, individuando le interruzioni che possono verificarsi. Gli organi di presa sono personalizzati e sviluppati in modo specifico da Fraxinus e dotati di un doppio sistema di presa, uno su un lato delle pareti dei pannelli Isomo e un set di punte aggiuntivo nell’organo stesso premuto sul pannello (in modo da non provocare cedimenti). La velocità della linea è complessivamente aumentata in modo significativo, con una gestione di 60 m³/h e, per alcuni tipi, fino a 80 m³/ora, in pratica è raddoppiata rispetto alla velocità precedente. E anche il turno di notte è stato eliminato. ©TECN’È

Grazie all’introduzione dei robot FANUC, Isomo ha potuto raddoppiare la velocità della linea e ridurre i turni di lavoro da 3 a 2, incrementando la produttività e redditività del processo.



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