Il punto d’ingresso del robot HelMo nella stazione di post-produzione di Oechsler, dove sgrava gli addetti dai compiti più pesanti. Foto: ©Ralf Högel
Oechsler, multinazionale che produce componenti per vari settori dell’industria, sta portando a un nuovo livello l’automazione nella produzione additiva con un progetto pilota per l’Automotive. Per farlo ha scelto il robot mobile HelMo di Stäubli.
di Alessandro Vella
La manifattura additiva è sempre più diffusa anche nella produzione, e non soltanto più per la prototipazione. Ne è un esempio Oechsler, azienda attiva nella produzione di una varietà di componenti per l’industria dello sport e del lifestyle, come suole per scarpe e caschi protettivi.
Tra le tecnologie chiave utilizzate dal Gruppo spicca la manifattura additiva: l’azienda dispone di circa 150 stampanti 3D ed è pioniera nell’impiego di questa tecnologia che completa con un post-processing in più fasi, un vero e proprio punto di svolta nell’impiego dello stampaggio 3D in produzioni di serie. Oechsler è una delle poche al mondo in grado di offrire la produzione 3D su scala globale.
FLESSIBILITÀ FINO AL LOTTO UNO
Michael Trottler, Head of Automation Technology di Oechsler, afferma: “La nostra produzione di stampa 3D è flessibile al massimo livello. Possiamo stampare anche lotti da un singolo pezzo, come stiamo facendo per vari progetti in cui i prodotti differiscono per profili e dimensioni. I nostri processi di stampa erano già altamente automatizzati, ma abbiamo individuato un altro punto in cui intervenire nella post-produzione, originariamente eseguita a mano”.
Nella post-produzione, le parti ottenute con il processo additivo acquisiscono le proprietà meccaniche predefinite passando per diverse fasi di lavorazione, tra cui pulizia e trattamento termico. Questi passaggi richiedono la manipolazione di piastre con un peso fino a 5,5 kg.
RIDURRE LA MANIPOLAZIONE DI CARICHI PESANTI
Il management Oechsler ha trovato nel robot mobile HelMo di Stäubli () uno strumento ideale per automatizzare questi passaggi, spiega Trottler, “soprattutto perché integra un TX2-90, un robusto braccio industriale a 6 assi con elevate prestazioni. HelMo ha quindi soddisfatto tutti i criteri che avevamo posto per evitare ai nostri addetti di sollevare a mano pesi elevati”.
L’arrivo del robot ha cambiato la qualità del lavoro. Ora viene eseguito a mano solo lo scarico delle piattaforme delle stampanti 3D che vengono poi inviate ai processi di finitura dove è integrato il robot mobile, che opera in modo collaborativo.
Nella prima fase di post-produzione, i componenti stampati vengono puliti e preparati per i passaggi successivi. Qui il sistema è costituito dal robot mobile HelMo, da una stazione di pulizia dove viene rimosso il materiale residuo e da una stazione di separazione. Grazie a HelMo, tutte le movimentazioni in questa stazione sono completamente automatizzate. All’inizio del processo, il robot si sposta dalla posizione di parcheggio a quella di lavoro, dove si collega al sistema utilizzando un meccanismo di accoppiamento. Si calibra in completa autonomia mediante un sistema di imaging e punti di riferimento sulla linea di produzione. Questo passaggio, che dura pochi secondi, consente al robot di lavorare con una precisione di un decimo di millimetro, come se fosso un robot fisso installato in modo permanente. Dice Trottler: “Nella stampa 3D, rendere la produzione più flessibile è fondamentale, ed è per questo che abbiamo scelto HelMo. Quando verranno installate ulteriori linee di produzione, il robot si muoverà da una postazione all’altra. La sua adattabilità ci offre l’opportunità di garantire la flessibilità alla nostra post-produzione, lasciandoci aperta la possibilità di aggiungere altri processi”.
Lo sbraccio di un metro del robot consente un comodo accesso alla stazione di lavoro senza che la base mobile debba essere spostata in continuazione. Foto: ©Ralf Högel
COMPITI E FUNZIONI DEL ROBOT
Nell’attuale applicazione HelMo interviene nel processo di rimozione dei residui lasciati sui pezzi dal processo di stampa liquida 3D. Il robot alimenta la stazione di pulizia con i componenti stampati. Il tempo ciclo varia a seconda del componente, delle sue dimensioni e della complessità. Il robot poi rimuove i pezzi e li posiziona con precisione sulla stazione di separazione, dove vengono staccati dalla loro piattaforma di costruzione e scaricati tramite un nastro trasportatore. HelMo raccoglie le piattaforme vuote e le impila per il riutilizzo.
Il robot è dotato di una pinza pneumatica doppia che gli consente di gestire tutte le sue mansioni. L’inserimento nel sistema di pulizia, in particolare, richiede una sequenza di movimenti precisa e senza scatti per ottenere un bloccaggio sicuro nei supporti. Anche il meccanismo di bloccaggio a molla sul dispositivo di tenuta viene attivato dal robot con la sua pinza.
Il dispositivo che separa i pezzi dalle basi comunica con il controllore CS9 Stäubli grazie a sistema di accoppiamento multiplo intelligente che consente anche la trasmissione Ethernet dei dati.
RISULTATI PROMETTENTI
Oechsler ha raggiunto tutti gli obiettivi che si era prefissata, scoprendo anche un nuovo lato dell’automazione. HelMo è rapido, preciso e affidabile e libera i dipendenti da compiti gravosi. La collaborazione con Stäubli ha reso fluido lo sviluppo dell’applicazione. “La complessità di un progetto di questo tipo”, commenta Trottler, “non dovrebbe mai essere sottovalutata. Richiede di affrontare questioni chiave, dalla valutazione dei rischi alla comunicazione tra macchina e addetti, che richiedono risorse e input. Abbiamo superato brillantemente anche questi aspetti grazie anche ai corsi di formazione di Stäubli, che sicuramente ci saranno di grande aiuto anche nell’affrontare progetti futuri di robotica mobile”. ©TECNeLaB
Il sistema realizzato da Stäubli per Oechsler ha una ripetibilità di più o meno 3 mm conferendo al robot mobile una precisione tipica di un’installazione fissa. Foto: ©Ralf Högel