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Automazione e robotica al servizio della rifilatura e sbavatura suole delle calzature
Aumento della qualità del prodotto finito e maggiore produttività. Questa la sintesi degli obiettivi raggiunti da Autec Automation nello sviluppo di un impianto di lavorazione suole destinato al settore calzaturiero. Decisive per l’ottenimento dei risultati attesi sono state anche le prestazioni e l’affidabilità fornite dal robot Yaskawa integrato nel processo.
Con sede a Ponsacco (PI) e fondata nel 1993, Autec Automation è specializzata nella progettazione e realizzazione di automazioni industriali, laddove siano richiesti miglioramenti dei processi produttivi e una riduzione dei tempi necessari all’esecuzione del processo. È inoltre specializzata nella progettazione, realizzazione di robot cartesiani e nell’integrazione dei robot antropomorfi, di impianti di trasporto, di estrazione, sbavatura e rifilatura pezzi, di applicazione adesivi e di spruzzatura, seguendo profili ricavati off-line. Know-how e competenze rese disponibili da una squadra di specialisti attivi in varie discipline dell’ingegneria, in grado di fornire soluzioni di automazione ad alto valore aggiunto personalizzate per la quasi totalità destinate al mercato estero. Tra queste anche alcune soluzioni di rifilatura e sbavatura suole sviluppate per il comparto calzaturiero, nelle quali sono stati utilizzati robot Yaskawa.
Dai requisiti e criticità di processo...
L’applicazione di rifilatura e sbavatura suole – spiega il titolare, ing. Fabrizio Geri – è al tempo stesso una novità e una soluzione “matura”. Avevamo prodotto un impianto di rifilatura suole in puliuretano circa 15 anni fa. In questi ultimi due anni abbiamo sviluppato un’applicazione ancora più avanzata che fa tesoro delle esperienze maturate nel settore.
Il processo produttivo delle suole in puliuretano, pur avendo applicato negli ultimi anni, nuove tecnologie in alcune fasi del processo, prevede ancora molti passaggi manuali che rallentano e frammentano la produzione oltre ad aumentare i costi e ridurre la qualità del prodotto finito.
Andando ad analizzare le varie fasi del ciclo di produzione – aggiunge l’ing. Geri – è possibile rendersi meglio conto della presenza di lavorazioni manuali in punti strategici del processo che, adeguatamente automatizzati e direttamente collegati con le fasi a monte e a valle, portano a una maggiore linearità della produzione. In particolare è l’operazione di rifilatura/sbavatura a richiedere molta manualità, rilevando in questa fase lo scarso controllo di gestione.
Quali dunque le eventuali problematiche e criticità incontrate nella fase di sviluppo dell’applicazione? Come sono state affrontate e risolte?
Prima di tutto – osserva l’ing. Geri – non è stato così immediato riuscire ad alimentare il sistema in maniera completamente automatica, visto che le suole giungono all’impianto tutte mescolate alla rinfusa in grossi contenitori. L’obiettivo è stato quello di mettere a punto un sistema performante che riuscisse a separarle una a una, per poi convogliarle in modo orientato nell’area di lavoro dei robot.
Criticità, questa, risolta grazie all’impiego di sistemi di visione che sono facilmente integrabili con il controllo Yaskawa.
In secondo luogo – prosegue l’ing. Geri – le suole in puliuretano, per la natura stessa del materiale, non possono essere trattate e gestite come pezzi di meccanica rigidi con misure precise e ripetibili. Le loro dimensioni variano in funzione della formulazione del materiale, della temperatura, dell’umidità e così via. È stata necessaria quindi l’implementazione di tecniche adattative online rese possibili sempre dal controllo Yaskawa.
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…alle soluzioni operative adottate…
Chiave in questa applicazione per risolvere le problematiche sopra descritte è stata anche l’adozione di robot Yaskawa Motoman serie MH, esecuzioni flessibili a 6 assi e alta velocità impiegati per un’ampia gamma di applicazioni come la movimentazione e lavorazione dei materiali, l’asservimento macchine e la distribuzione. Con carico utile compreso tra i 3 e i 250 kg e un’area di lavoro tra i 532 e i 3.106 mm, questi modelli si caratterizzano per il loro design compatto che ne consente il posizionamento accanto al pezzo, riducendo così il tempo ciclo.
Una gamma – conferma l’ing. Geri – che presenta eccellenti caratteristiche di velocità, elevato raggio di azione, altrettanta precisione e un prezzo molto competitivo. Motivo per cui anche in molte altre nostre applicazioni facciamo uso di questo tipo di robot.
Più nello specifico, il modello prescelto per il caso di successo descritto in queste pagine è un robot Motoman MH-24, a 6 assi controllati, con carico utile fino a 24 kg, uno sbraccio che può raggiungere i 1.730 mm, con una precisione di ripetibilità di posizionamento di 0,06 mm.
Ben definiti erano i requisiti e le specifiche tecniche richieste al robot e soddisfatte: possibilità di poter essere programmato off-line; che avesse la capacità di movimentare fluidamente il pezzo da lavorare a velocità costante rispetto a un utensile esterno; che fosse dotato di elevata calibrazione degli assi ed anche estremamente veloce.
Il soddisfacimento di tali specifiche – osserva l’ing. Geri – ha consentito di realizzare una soluzione al cliente finale col valore aggiunto della possibilità di programmare il robot senza fermare la produzione, aumentare la qualità del prodotto finito e assicurare, grazie all’adeguata dinamica, elevata produttività.
...alla maggiore competitività
In sintesi, l’impianto progettato, realizzato e fornito da Autec Automation ha permesso di rendere completamente automatizzata l’operazione di rifilatura/sbavatura suole.
I vantaggi offerti da tale soluzione – rileva l’ing. Geri – hanno riguardato non solo l’eliminazione del costo diretto di manodopera dovuta all’operazione di rifilatura/sbavatura, ma anche l’introduzione di nuove metodologie di gestione e controllo che hanno consentito di monitorare in tempo reale l’effettivo avanzamento della produzione, e di migliorare la tracciabilità del prodotto. Non ultimo, il controllo affidabile del numero di suole gestite con conteggio e appaiamento delle suole destre e sinistre. Aspetto questo che restituisce la certezza di poter completare l’ordine produttivo.
Come per l’esempio applicativo illustrato, anche in tutti i progetti realizzati dall’azienda toscana, la progettazione meccanica, elettrica e di controllo viene sviluppata completamente al proprio interno. A conferma del profondo know-how acquisito in quasi 25 anni di attività.
In Autec Automation – conclude l’ing. Geri – abbiamo sempre prestato grande attenzione all’innovazione e alla ricerca, maturando competenze ed esperienze trasversali. Potremmo quasi dire che la nostra azienda “viva” di innovazione e ricerca applicata continua. Una strada obbligata se la sfida è quella di riuscire a fornire soluzioni capaci di restituire produttività, efficienza, flessibilità e quindi competitività ai nostri clienti.
