Automatizace a robotizace při ořezávání a odstraňování ořezů z podrážek obuvi


Vyšší kvalita hotového výrobku a vyšší produktivita. To je shrnutí cílů dosažených společností Autec Automation při vývoji zařízení na zpracování podešví určeného pro obuvnický průmysl. Rozhodující pro dosažení očekávaných výsledků byla také výkonnost a spolehlivost, kterou poskytl procesně integrovaný robot Yaskawa.

Společnost Autec Automation se sídlem v Ponsaccu (PI) a založená v roce 1993 se specializuje na návrh a realizaci průmyslové automatizace tam, kde je požadováno zlepšení výrobních procesů a zkrácení doby potřebné k provedení procesu. Specializuje se také na návrh, implementaci kartézských robotů a integraci antropomorfních robotů, dopravních systémů, vytahování, odjehlování a ořezávání dílů, nanášení lepidel a stříkání, sledování profilů odvozených off-line. Know-how a odborné znalosti zpřístupněné týmem specialistů působících v různých inženýrských oborech, kteří jsou schopni poskytovat automatizační řešení s vysokou přidanou hodnotou přizpůsobená téměř výhradně pro zahraniční trh. Mezi ně patří některá řešení pro ořezávání a odjehlování podrážek vyvinutá pro obuvnický průmysl, při nichž byly použity roboty Yaskawa.

 


Od požadavků na proces a kritičnost...

Aplikace ořezávání a odjehlování podrážek," vysvětluje majitel firmy ing. Fabrizio Geri, "je jak novinkou, tak "vyzrálým" řešením. Asi před 15 lety jsme vyráběli jediné ořezávací zařízení z puliuretanu. V posledních dvou letech jsme vyvinuli ještě pokročilejší aplikaci, která vychází z našich zkušeností v oboru.

Proces výroby podrážek z puliuretanu, přestože jsme v posledních letech v některých fázích procesu aplikovali nové technologie, stále zahrnuje mnoho ručních kroků, které zpomalují a tříští výrobu a také zvyšují náklady a snižují kvalitu hotového výrobku.


Chystá se analyzovat jednotlivé fáze výrobního cyklu - dodává ing. Geri - je možné si lépe uvědomit přítomnost ručního zpracování ve strategických bodech procesu, které při správné automatizaci a přímém propojení s předcházejícími a následujícími fázemi vedou k větší linearitě výroby. Jedná se zejména o operaci ořezávání/odstraňování otřepů, která vyžaduje velké množství ruční práce, přičemž je třeba upozornit na nedostatečnou kontrolu řízení v této fázi.

Jaké problémy a kritické otázky se tedy vyskytly ve fázi vývoje aplikace, pokud vůbec nějaké? Jak byly řešeny a vyřešeny?

Především," poznamenává ing. Geri, "nebylo tak úplně okamžité, aby bylo možné podávat systém plně automaticky, protože podrážky přicházejí do závodu všechny namíchané ve velkém množství ve velkých kontejnerech. Cílem bylo nastavit vysoce výkonný systém, který by je dokázal oddělovat jednu po druhé a poté je orientovaně dopravovat do pracovního prostoru robota.

Kritická otázka, tato, vyřešena díky použití systémů vidění, které jsou snadno integrovány s řízením Yaskawa.

Za druhé," pokračuje ing. Geri, "s puliuretanovými podrážkami nelze z podstaty materiálu manipulovat a řídit je jako tuhé mechanické díly s přesnými a opakovatelnými rozměry. Jejich rozměry se mění v závislosti na složení materiálu, teplotě, vlhkosti atd. Proto bylo nutné zavést online adaptivní techniky, které opět umožnilo řízení Yaskawa.

...to the operational solutions adopted...

Also key in this application to solving the problems described above was the adoption of Yaskawa Motoman MH series robots, flexible 6-axis, high-speed executions employed for a wide range of applications such as material handling and processing, machine servicing, and distribution. With payloads between 3 and 250 kg and a working area between 532 and 3,106 mm, these models feature a compact design that allows them to be positioned next to the workpiece, thus reducing cycle time.

A range," confirms Eng. Geri, "that has excellent speed characteristics, high reach, just as much precision and a very competitive price. Reason why we also make use of this type of robot in many of our other applications.

More specifically, the model chosen for the success case described in these pages is a Motoman MH-24 robot, with 6 controlled axes, a payload of up to 24 kg, a reach of up to 1,730 mm, and a positioning repeatability accuracy of 0.06 mm.

Well-defined were the requirements and technical specifications demanded of the robot and met: that it be able to be programmed off-line; that it have the ability to move the workpiece fluidly at a constant speed with respect to an external tool; that it have high axis calibration and also be extremely fast.

The fulfillment of these specifications," notes Eng. Geri, "made it possible to realize a solution to the end customer with the added value of the possibility of programming the robot without stopping production, increasing the quality of the finished product and ensuring, thanks to the appropriate dynamics, high productivity.

...to increased competitiveness

In summary, the system designed, manufactured and supplied by Autec Automation made it possible to make the operation of trimming/deburring soles fully automated.

The advantages offered by this solution," notes Eng. Geri, "concerned not only the elimination of the direct labor cost due to the trimming/deburring operation, but also the introduction of new management and control methodologies that made it possible to monitor in real time the actual progress of production, and to improve product traceability. Last but not least, the reliable control of the number of soles handled with counting and pairing of left and right soles. This aspect returns the certainty of being able to complete the production order.

As with the application example shown, in all the projects carried out by the Tuscan company, the mechanical, electrical and control design is developed completely in-house. This confirms the deep know-how acquired in almost 25 years of activity.

In Autec Automation," concludes Eng. Geri, "we have always paid great attention to innovation and research, maturing transversal skills and experience. We could almost say that our company "lives" on continuous innovation and applied research. A necessary path if the challenge is to be able to provide solutions capable of restoring productivity, efficiency, flexibility and therefore competitiveness to our customers.