Tradizione ed innovazione

Mutz Maschinenbau implementa due sistemi di impilamento basati su robot per Plocher Möbelelemente

Con sede a Vöhringen, nella parte orientale della Foresta Nera, Plocher Möbelelemente GmbH nasce nel 1953 come modesto laboratorio di mobili a conduzione familiare per diventare successivamente un fornitore attivo a livello internazionale di soluzioni individuali per l'industria del mobile. Il portafoglio dell'azienda spazia da telai per cassetti, traverse, zoccoli e profili per mobili a mobili completi su grande scala. Ad esempio, ogni settimana vengono prodotti 250.000 metri lineari di modanature rivestite e ogni giorno circa 1.000 confezioni lasciano fabbrica.

Partnership con Mutz Maschinenbau

Naturalmente, un rendimento così elevato può essere ottenuto solo con le macchine e gli impianti più evoluti. Qui entra in gioco Mutz Maschinenbau GmbH: un'altra “officina di medie dimensioni”, come l'azienda si presenta ufficialmente. L’azienda a conduzione familiare di Dornstetten nel distretto di Freudenstadt è specializzata in automazione e sistemi lineari per la lavorazione del legno e delle materie plastiche, nonché nella produzione di materiali isolanti. Tra i clienti figura anche Plocher Möbelelemente. “La nostra collaborazione prosegue da molti anni”, afferma il project manager Jonathan Mutz, che ripercorre la storia comune delle due aziende, situate a soli 30 km di distanza.

Era quindi logico rivolgersi a Jonathan Mutz e ai suoi colleghi proponendo una nuova sfida che verteva sulla ricerca di una soluzione automatizzata per la movimentazione di componenti di telaio rivestiti che dovevano essere impilati su un pallet dopo la lavorazione. Il compito è stato reso particolarmente difficile dalla necessità di stabilizzare la pila inserendo strisce di carta tra i singoli strati con un angolo di 90 °.

Ciò richiedeva modelli di impilamento più complessi con parti che andavano ampiamente da 200 a 2.800 mm di lunghezza, alcune delle quali con scanalature fresate che, a loro volta, richiedono una pinza separata per ogni dimensione del componente.

Soluzione con robot di movimentazione

Mutz Maschinenbau ha risolto questi complessi problemi con l'utilizzo di un robot industriale. Il primo sistema di movimentazione basato su robot, entrato in funzione nel 2020, è stato seguito dal secondo un anno dopo. Le due installazioni assumono compiti simili e differiscono solo nei dettagli, come ad esempio il design delle rispettive pinze.

In ogni cella opera un robot di movimentazione della serie Motoman GP di Yaskawa che preleva pezzi singoli o multipli da un nastro tampone e li deposita sul pallet secondo un modello di impilamento predeterminato. Sono possibili diversi parametri, come impilamento longitudinale, impilamento trasversale, due pile una dietro l'altra o pile di diverse altezze. Il robot misura l'altezza di ogni strato tramite una sonda cilindrica sulla pinza. Ciò consente di compensare i potenziali errori di somma durante l'impilamento o di determinare l'altezza esatta dello stack dopo l'arresto. Inoltre, rileva quante parti sono già in atto su uno strato iniziato.

Il robot svolge anche un ruolo nel controllo di qualità. In questo caso prende un pezzo al comando dell'operatore e lo posiziona sul nastro di campionamento per l'ispezione. Nell'impilamento incrociato, il robot preleva le singole strisce di cartone e le posiziona sugli strati appropriati.

Grazie all'ampio spettro di componenti e alle diverse geometrie del pezzo, il robot dispone di diverse pinze per adattarsi alle dimensioni del componente. La seconda cella robot è dotata di una pinza che può essere regolata in base all'ampia varietà di pezzi.

La scelta ricade su Yaskawa

La decisione a favore di Yaskawa è stata presa rapidamente: "Ci affidiamo ai robot Motoman da 20 anni", spiega Jonathan Mutz. "I robot Motoman sono i più adatti alle nostre esigenze; il funzionamento e il servizio sono semplicemente i migliori!", prosegue aggiungendo: "Abbiamo installato il nostro primo sistema con un robot Motoman nel 2001. Funziona ancora in modo efficiente, anche se prevediamo di sostituirlo il prossimo anno con la nuova generazione di robot."

In particolare, per entrambe le installazioni gli esperti di Mutz Maschinenbau hanno optato per il modello robot Motoman GP35L, con carico utile di 35 kg e portata massima di 2,5 m.

I robot a 6 assi Motoman Yaskawa serie GP si distinguono per compattezza, velocità e precisione. Estremamente versatili dal punto di vista applicativo – basti pensare che l’acronimo GP sta proprio per General Purpose - si prestano all’uso anche in ambienti gravosi, dato il grado di protezione IP67, e sono disponibili in una vasta serie di modelli.

GP35L è dotato di un controller Yaskawa YRC1000 ad alte prestazioni a sua volta integrato tramite interfacce nel PLC del sistema. Quest'ultimo trasmette i dati letti da uno scanner - ad esempio dimensioni, modelli di impilamento o scelta della pinza - al robot. Allo stesso modo, il PLC controlla la comunicazione tra macchina di elaborazione, robot e periferia. L’intero sistema è controllato in modo uniforme da un pannello HMI utilizzato per impostare tutti i parametri chiave, come velocità e offset delle posizioni del robot al fine di apportare piccole correzioni senza dover modificare il programma del robot.

Robot per la lavorazione del legno

“In base alla nostra esperienza, la robotica svolge un ruolo sempre più importante nell'industria della lavorazione del legno”, osserva Mutz. “I robot sono all’avanguardia e i nostri clienti sono davvero entusiasti non solo per la tecnologia e il rapporto prezzo-prestazioni, ma anche per il design e il prestigio di queste installazioni”.

Mutz vede un grande potenziale per un'automazione basata su robot, in particolare nella movimentazione, ma anche nell’assemblaggio: “Ci sono molte applicazioni che sono semplicemente molto più facili da implementare con un robot, soprattutto nella complessa gestione di pezzi a forma di piastra o nell'assemblaggio di arredi”.