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Roboter-Automatisierung zur Optimierung der Produktion von Tissue-Papier

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Durch die Kombination einer automatischen Aufwickelmaschine und eines Comau Racer 7 1.4-Roboters konnte United Converting einem international bedeutenden Kunden ein schnelleres und effizienteres System für die industrielle Produktion von Toilettenpapierrollen anbieten

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United Converting, ein Systemintegrator und Hersteller von Papierverarbeitungsmaschinen mit Sitz in Lucca, erreichte sein Ziel, indem er die Effizienz des Produktionsprozesses von Papierrollen für einen internationalen Anbieter von Produkten für den professionellen Hygienesektor erhöhte

Möglich wurde dies durch ein automatisiertes System mit einem kleinen Knickarmroboter, nämlich einem Comau Racer 7 1.4. Der Roboter ist durch eine schnelle Handhabungsanwendung mit einer Aufwickelmaschine verbunden, die von United Converting für die Großproduktion von Toilettenpapier- und Küchenhandtuchrollen ausgehend von einfachen Papierrollen entwickelt wurde.

Steigerung der Effizienz eines "speziellen" Produktionsprozesses

Das United Converting-System wickelt eine dünne Papierschicht um einen starren Kern und bildet dabei Stämme mit einer vorgegebenen Länge und einem vorgegebenen Durchmesser, die dann je nach dem herzustellenden Endprodukt verarbeitet werden. Mit Comau Racer 7 1.4 konnte der Systemintegrator jede Phase des Arbeitszyklus der Anlage vollständig automatisieren und somit die Geschwindigkeit und Effizienz der Anlage maximieren und gleichzeitig ihre Nutzung vereinfachen.

Wie Gianluca Giometti, Eigentümer und Vizepräsident von United Converting, erklärte: "Um die Effizienz der Anlage in einer Fabrik in Singapur zu erhöhen, kombinierten wir unser automatisiertes System, die S70 Industrial-Linie, mit einem Comau-Knickarmroboter, der bestimmte Operationen ausführen konnte, die normalerweise von Hand ausgeführt werden.

Vor vielen Jahren hatte der Kunde die Herstellung einer speziellen Tissuepapierrolle patentiert, die ausschließlich für seine Geräte verwendet werden sollte. Daher bestehen die herzustellenden Rollen im Gegensatz zu Standardprodukten aus zwei inneren Halbkernen, die zuvor von einem Bediener von Hand gefertigt wurden. Als Ergebnis des gemeinsam mit dem Kunden entwickelten Projekts können diese Arbeitsgänge nun mechanisch durch unser System und die Unterstützung einer vom Roboter Comau Racer 7 1.4 ausgeführten Handhabungsanwendung gesteuert werden"

Schnelle und präzise Handhabung

Der Arbeitszyklus der von United Converting entwickelten und integrierten Anlage ist in mehrere Phasen unterteilt. Mit Hilfe einer Maschine, die die aus der Papierfabrik kommenden Rollen abwickelt, wird das Papier für die Verarbeitung vorbereitet. Das für die Herstellung der Rollen erforderliche Papier wird dann auf eine Reihe von Zylindern geladen, die für die Herstellung von Papierhülsen aus mehreren Streifen ausgelegt sind. Diese werden schraubenförmig um eine Spindel gewickelt, so dass ein einzelnes Rohr entsteht, das von einem servogesteuerten Schneider auf Maß geschnitten wird. Die Rollen werden dann auf spezielle Spindeln geladen, die Nuten in die Rollen schneiden. Im Wesentlichen wird dieser Vorgang von Kohlenstoffröhren durchgeführt, die in jede Papierrolle eine dünne Rille einritzen.

"Racer 7 1.4, der in einem Winkel von 45° über der anderen Maschine positioniert ist, handhabt die Spindeln, auf denen die Papierrolle gewickelt wird, schnell und präzise, lädt sie auf den Roboter und bringt sie zum Laminator", erklärte Gianluca Giometti weiter. Der Laminator verbindet die Papierschichten und beginnt mit dem Aufwickeln des Papiers auf die Rolle. Die Rollen werden dann geklebt, der Schnitt des Stammes - der von einer mechanischen Schneidemaschine durchgeführt wird - und alle letzten Verarbeitungsphasen, die erforderlich sind, um der Rolle ihre endgültige Form zu geben.

Effizienter und einfacher zu verwenden

Vor der vollständigen Automatisierung des Systems durch die Implementierung von Comau Racer 7 1.4 wurde die mechanische Arbeit der Umspulmaschine von United Converting mit der Arbeit der Bediener kombiniert, die die Rille von Hand mit einem Spezialwerkzeug frästen, mit dem sie einen kleinen Teil des Kerns entfernten.

"Racer 7 1.4 handhabt die Spindel mit einem von uns entwickelten Spezialwerkzeug, einer kleinen, am Handgelenk montierten Klemme, die es ermöglicht, die zum Schneiden des Kerns erforderliche mechanische Arbeit auszuführen. Auf diese Weise sind wir von drei Bedienern, die in mehreren Schichten in der Nähe der Maschine arbeiten müssen, zu einem einzigen Bediener geworden, der die Kontrolloperationen über den Produktionszyklus ausführt, aber gleichzeitig auch andere Aufgaben sicher ausführen kann

Das Ergebnis ist eine Produktion mit geringeren Zykluszeiten und einfachen Programmierungsschritten, die zur Verwaltung des Roboterhandlings verwendet werden. "Wenn die von Racer 7 1.4 ausgeführten Operationen nicht von Hand ausgeführt werden, werden sie in der Regel durch Werkzeugmaschinen ausgeführt, jedoch weniger effizient und mit einer komplexeren Programmierung als bei einem Knickarmroboter

Der ideale Roboter: klein und doch leistungsstark

Racer 7 1.4 ist ein kompakter und effizienter Knickarmroboter, die ideale Roboterlösung für reduzierte Arbeitsräume und für Handhabungs-, Montage-, Maschinenpflege- und Verpackungsanwendungen.

"Wir haben uns für Comau Racer 7 1.4 entschieden, weil seine technischen und strukturellen Eigenschaften - von der Größe bis zur Nutzlast - perfekt für diese spezielle Anwendung sind", erklärte Gianluca Giometti. "Die Möglichkeit, den Roboter in einem Winkel von 45° über unserer Maschine zu montieren, hat auch das Layout der Anlage und den Platzbedarf für den gesamten Prozess optimiert, wodurch der Produktionszyklus des Kunden noch effizienter gestaltet werden konnte"

Von Comau entwickelt, um eine Nutzlast von 7 kg (ausziehbar bis 10 kg) mit einer begrenzten Auslenkung der Achse 5 zu gewährleisten, um extrem schnelle Pick&Place-Anwendungen zu bewältigen, ist Racer 7 1.4 jetzt der schnellste Roboter seiner Kategorie. Er zeichnet sich durch eine reduzierte, aber steifere mechanische Struktur aus, die für Anwendungen, die eine extreme Präzision erfordern, nützlich ist. Die geringe Größe der Maschine und des Controllers ermöglichen außerdem einen minimalen Energieverbrauch, zusammen mit der geringeren installierten Leistung, in Übereinstimmung mit den Prinzipien des eComau Energiemanagementsystems. Darüber hinaus ist die Software E-motion in der Lage, ihre Bewegungen zu optimieren und flüssiger zu machen, wodurch der Roboter eine Reduzierung der Zykluszeit um bis zu 25% im Vergleich zu den Robotern der vorherigen Generation erreichen kann.

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