Afgewerkte afdichtingen in minder dan 10 seconden: de geïntegreerde robotcontroller Robotics Integrated Controller zorgt voor een harmonieuze besturing
Gepubliceerd op 24 november 2021 in Operational Excellence
Trelleborg Livorno heeft een robotcel bijgewerkt voor de afwerking van polyurethaan pakkingen voor de duurzame windenergiemarkt. De basis van de oplossing is de geïntegreerde robotcontroller van OMRON, die zorgt voor de integratie en synchronisatie van alle automatiseringscomponenten, inclusief robots, logica, motion, veiligheid en gebruikersinterface.
Trelleborg is een Zweedse multinational die wereldwijd opereert, en wereldleider is in ontwikkelde polymeeroplossingen die kritieke toepassingen in veeleisende omgevingen afdichten en beschermen. Trelleborg Sealing Solutions (TSS), gevestigd in Livorno, Italië, is een centrum van uitmuntendheid voor het bedrijf, gespecialiseerd in de productie van afdichtingen die worden geïnstalleerd op pneumatische en hydraulische cilinders in verschillende marktsegmenten, met name vloeistofaandrijving, landbouw, automotive en energie.
De nieuwe robotcel van Trelleborg is geschikt voor het afwerken van polyurethaanpakkingen voor de remsystemen van windturbines. De oplossing, ontworpen rond de geïntegreerde robotcontroller van OMRON, heeft de kwaliteit en productiviteit verbeterd, en voldoet tegelijkertijd aan de groeiende vraag.
Doel: de cyclustijd verkorten en tegelijkertijd de kwaliteit garanderen
Vanaf het begin was het voornaamste doel van de nieuwe robotcel in Trelleborg een verkorting van de afwerktijden van de pakkingen en een verbetering van de algehele flexibiliteit van het proces, zodat nieuwe orders sneller en effectiever konden worden afgehandeld.
David Caluri, die verantwoordelijk is voor Machinery and Energy Excellence bij Trelleborg Livorno, legt uit: "Bij een maximale capaciteit kon onze bestaande machine slechts een cyclustijd van 17 seconden bereiken voor elke verwerkte seal. Wij hadden een zeer ambitieus doel: deze tijden drastisch verkorten, zodat we sneller konden reageren op de behoeftes van klanten, vooral bij seizoensgebonden pieken in de vraag."
De nieuwe oplossing is gebaseerd op twee articulated, antropomorfe Viper 650-robots van OMRON. Eén robot voor pick-and-place en de andere voor het snijden en afwerken. Deze zijn speciaal ontworpen voor bewerkings-, assemblage- en materiaalverwerkingsprocessen. Ze kunnen op hoge snelheden en op een volledig gesynchroniseerde manier werken, en worden beheerd door de OMRON NJ501-R geïntegreerde robotcontroller.
Met het nieuwe systeem ontvangt de pick-and-place-robot de afdichtingen van een toevoersysteem, pakt hij ze op en plaatst hij ze in een roterende spindel op de machine. De snijrobot maakt vervolgens twee sneden langs de omtrek van de afdichting – een binnen- en buitensnede. Deze robot heeft ook een picking-gereedschap, met een pneumatische grijper die het pas bewerkte stuk oppakt en de afgewerkte afdichting in een mand plaatst.
"De industrie is niet alleen wat de snelheid betreft steeds veeleisender, maar ook op het gebied van snijspecificaties", aldus Caluri. "Een zuivere rand is in hydraulische toepassingen van fundamenteel belang om de afdichting te garanderen. De toleranties zijn zeer klein en moeilijk te bereiken bij hoge snelheden. Met deze toepassing kunnen we nog scherpere en nog nauwkeuriger toleranties verkrijgen."
Eén platform voor alle apparaten
De geïntegreerde robotcontroller heeft het bedrijf in staat gesteld om alle verschillende apparaten in de robotcel te integreren via EtherCAT en Ethernet/IP. Hierin zijn de twee robots, de Human Machine Interface (HMI OMRON NA5), de veiligheidsaspecten bij gebruik van een OMRON NX-SL3300-veiligheidscontroller en gedistribueerde NX-S-modules, de pneumatiek en de logica- en motion-elementen opgenomen.
David Caluri legt uit: "Het gedeelte van de programmering was heel eenvoudig, omdat OMRON één platform biedt voor alle componenten die in deze toepassing worden gebruikt. Met de Sysmac Studio konden we alle verschillende elementen via één enkele oplossing programmeren: de ingangen, de uitgangen, de veiligheid, de HMI en de robotica. We krijgen een onmiddellijke weergave van de afzonderlijke componenten, zelfs wanneer we naar storingen zoeken. Omdat we de volledige controle hebben over de automatisering, kunnen we flexibel zijn in onze activiteiten en hebben we ook een groot voordeel op het gebied van training. Met een alles-in-één oplossing is het immers makkelijker om alle medewerkers up-to-date te houden.”
Caluri merkt het volgende op: "In het veld wordt alles beheerd via recepten. Wanneer we de juiste opstelling vinden voor het product dat moet worden verwerkt, geven we het een naam en een code, die wordt opgeslagen zodat deze op elk moment terug kan worden opgeroepen. Deze flexibiliteit biedt het bedrijf talrijke voordelen. In het verleden moest Trelleborg zich bezighouden met complexe handmatige opstellingen. Vandaag de dag kan de opstelling meerdere keren per dag worden veranderd, bijvoorbeeld door de snijhoek te wijzigen of verzoeken om nieuwe aangepaste formaten te af te handelen, zonder dat hiervoor lange en complexe aanpassingsbewerkingen noodzakelijk zijn. We kennen de functionaliteit door en door."
De cyclustijden zijn met 80% verminderd, de productiviteit is hoger en het rendement is sneller
Wanneer de nieuwe robotcel volledig operationeel is, kan deze voor het afwerken van de afdichtingen elke 9,5 seconden een stuk verwerken, waardoor de cyclustijden met ongeveer 80% worden verkort. Hierdoor heeft Trelleborg de algehele productiviteit van het proces met zo'n 20% kunnen verbeteren.
"De nieuwe cel voldoet aan de behoefte van Trelleborg om de inkoop van pakkingvoorraden bij de verschillende logistieke centra in Europa, Azië en Amerika te verbeteren. Het bedrijf kan zo zijn klanten ondersteuning bieden als er sprake is van een toename in de onmiddellijke vraag", aldus Leonardo Ceccarini, Operations Manager bij Trelleborg Livorno, die schat dat het nieuwe systeem in ongeveer twee jaar een rendement op de investeringen zal geven. Dit is een verbetering van 30% in vergelijking met eerdere oplossingen.
"De samenwerking met het technische personeel van OMRON is van fundamenteel belang gebleken bij het aanpakken van alle onbekende factoren in een toepassing waarbij voor de eerste keer in Europa voor dit soort toepassingen gebruik werd gemaakt van de geïntegreerde robotcontroller voor het beheer van alle automatiseringscomponenten", concludeert Ceccarini.
"Trelleborg heeft het voor ons mogelijk gemaakt om onze geavanceerde technologie in het veld te gebruiken", aldus Enrico Naviganti, Area Sales Manager van OMRON. "Bij deze toepassing was het noodzakelijk om de hoge kwaliteitsnormen te handhaven en tegelijkertijd veel hogere snelheden te halen dan voorheen. Onze technologie heeft het bedrijf in staat gesteld om in de experimentele fase al deze KPI's te bereiken."
Verwante producten
Download de volledige casestudy
