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Operational Excellence
Collaborative Robotics

Vedantes acabados em menos de 10 segundos: o controlador integrado de robótica garante um controlo harmonioso

Publicado às 2021-11-24 11:44:18 UTC em Operational Excellence

A Trelleborg Livorno atualizou uma célula robotizada para o acabamento de juntas de poliuretano para o mercado sustentável da energia eólica. O pilar da solução é o controlador integrado de robótica da OMRON, que garante a integração e sincronização de todos os componentes de automação, incluindo robôs, lógica, motion, segurança e interface de utilizador.
A Trelleborg é uma empresa multinacional sueca que opera em todo o mundo. É líder global em soluções de conceção de polímeros que vedam e protegem aplicações críticas em ambientes exigentes. A Trelleborg Sealing Solutions (TSS), sediada em Livorno, Itália, é um centro de excelência para a empresa. Especializa-se na produção de vedantes que são instalados em cilindros pneumáticos e hidráulicos em diferentes segmentos de mercado, especialmente sistemas de transmissões hidráulicas e pneumáticas, agricultura, indústria automóvel e energia.
A nova célula robotizada da Trelleborg assume o processo de acabamento de juntas de poliuretano destinadas aos sistemas de travagem das turbinas eólicas. A solução, concebida em torno do controlador integrado de robótica da OMRON, aumentou a qualidade e a produtividade, satisfazendo, em simultâneo, a crescente procura.

Objetivo: reduzir o tempo de ciclo, garantindo, ao mesmo tempo, a qualidade

Desde o início, o principal objetivo da nova célula robotizada na Trelleborg era reduzir os tempos de acabamento das juntas e melhorar a flexibilidade geral do processo, para que as novas encomendas pudessem ser cumpridas de forma mais rápida e eficaz.
"Com a capacidade máxima, a nossa máquina existente só conseguia alcançar um tempo de ciclo de 17 segundos para cada vedante processado. O nosso objetivo era bastante ambicioso: reduzir drasticamente estes tempos para que pudéssemos responder mais rapidamente às necessidades dos clientes, principalmente quando confrontados com picos sazonais de procura", explica David Caluri, responsável pela excelência de maquinaria e energia na Trelleborg Livorno.
A nova solução é composta por dois robôs articulados e antropomórficos Viper 650 da OMRON. Um robô para "pick and place" e outro para corte e acabamento. Estes foram concebidos especificamente para processos de maquinagem, montagem e manuseamento de materiais. Podem funcionar a altas velocidades e de forma totalmente sincronizada, geridos pelo controlador integrado de robótica NJ501-R da OMRON.
Com o novo sistema, o robô de "pick and place" recebe os vedantes a partir de um sistema de alimentação, recolhe-os e insere-os num veio rotativo na máquina. Em seguida, o robô de corte faz dois cortes ao longo da circunferência do vedante: um corte interior e um exterior. Este robô também dispõe de uma ferramenta de recolha, com uma pinça pneumática que recolhe a peça recentemente processada e coloca o vedante terminado num cesto.
"Além da velocidade, a indústria também é cada vez mais exigente em termos de especificações de corte", comenta Caluri. "Uma extremidade limpa é fundamental em aplicações hidráulicas para assegurar a vedação. As tolerâncias são muito limitadas e difíceis de alcançar a velocidades elevadas. Com esta aplicação, conseguimos atingir tolerâncias ainda mais apertadas e precisas", acrescenta.

Uma única plataforma para todos os dispositivos

O controlador integrado de robótica permitiu à empresa integrar todos os dispositivos na célula robotizada através de EtherCAT e Ethernet/IP. Estes incluem os dois robôs, a interface homem-máquina (HMI OMRON NA5), os aspetos de segurança que utilizam um controlador de segurança NX-SL3300 da OMRON e módulos NX-S distribuídos, os sistemas pneumáticos e os elementos de lógica e motion.
"A parte de programação foi muito fácil, porque a OMRON oferece uma plataforma única para todos os componentes utilizados nesta aplicação. Com o Sysmac Studio, conseguimos programar todos os diferentes elementos a partir de uma única solução: entradas, saídas, segurança, HMI e robótica. Podemos obter uma visualização instantânea dos componentes individuais, mesmo ao procurar avarias. Ter o controlo total da automação permite-nos ser flexíveis nas nossas atividades, e também nos dá uma grande vantagem em termos de formação: com uma solução multifunções, é mais fácil manter todos os funcionários atualizados", explica David Caluri.
"Na local, tudo é gerido através de receitas. Quando encontramos a configuração certa para o produto que necessita de ser processado, damos-lhe um nome e um código, que é guardado para que possa ser recuperado a qualquer momento. Esta flexibilidade proporciona à empresa uma série de vantagens. No passado, a Trelleborg tinha de passar por complexas configurações manuais. Atualmente, a empresa pode alterar a configuração várias vezes ao dia, por exemplo, alterando o ângulo de corte ou dando resposta a pedidos para novos formatos personalizados sem a necessidade de realizar longas e complexas operações de reconfiguração. Conhecemos a funcionalidade de uma ponta à outra.", comenta Caluri.

Tempos de ciclo reduzidos em 80%, maior produtividade e um ROI mais rápido

Quando totalmente operacional, a nova célula robotizada para acabamento dos vedantes pode processar uma peça a cada 9,5 segundos, reduzindo os tempos de ciclo em cerca de 80%. Isto permitiu à Trelleborg aumentar a produtividade global do processo em cerca de 20%.
"A nova célula satisfaz a necessidade da Trelleborg de melhorar a aquisição de stocks de juntas nos vários centros de logística da Europa, Ásia e América. Além disso, a empresa consegue prestar assistência aos seus clientes se houver um aumento na procura instantânea", comenta Leonardo Ceccarini, gestor de operações da Trelleborg Livorno, estimando que se verificará um retorno do investimento para o novo sistema de cerca de dois anos: uma melhoria de 30% em relação às soluções anteriores.
"A colaboração com os técnicos da OMRON revelou-se fundamental para ultrapassar todas as incógnitas de uma aplicação que, como a primeira do seu género na Europa, utilizou o controlador integrado de robótica para a gestão de todos os componentes de automação", conclui Ceccarini.
"A Trelleborg permitiu-nos trazer a nossa tecnologia de ponta para o terreno", afirma Enrico Naviganti, diretor regional de vendas da OMRON. "Esta aplicação incluía a necessidade de manter padrões de alta qualidade, ao mesmo tempo que atingia velocidades muito mais elevadas em comparação com as obtidas anteriormente. A nossa tecnologia permitiu à empresa cumprir todos estes KPI na fase experimental", acrescenta.

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