Automatische verschroever ontlast operatoren
Smeermiddelen zoals motorolie hebben een niet te onderschatten functie. Ze zorgen ervoor dat machines of motoren optimaal presteren en beschermen tegen slijtage. Op deze manier blijft de productieveiligheid gegarandeerd. Door de manuele controle van oliestalen deels te automatiseren, krijgt ook de veiligheid en ergonomie van laboranten een boost. ATS Groep zocht én vond de oplossing om het doppen en ontdoppen van flesjes te automatiseren via een cobot.
Manuele verwerking oliestalen
Een energieleverancier en fabrikant van smeermiddelen gaat op zoek naar meer ergonomie voor zijn laboranten en belandt voor deze uitdaging bij ATS Groep.
Het labo van de fabrikant staat in voor de verwerking van oliestalen. Op deze manier gaat men na of motoren, hydraulische systemen of industriële installaties nog goed werken. Het analyseren van de stalen is een erg repetitief en weinig ergonomisch werk. Alle stalen komen via de post toe in flesjes van verschillende groottes. Na het schudden, draaien de laboranten de dop manueel van de fles om het staal te analyseren. Wanneer de flesjes gestockeerd moeten worden, draaien ze de dopjes opnieuw op de flesjes.
Meer efficiëntie en ergonomie voor de operator
In een eerste aanzet tot automatisatie en betere werkomstandigheden, voorziet het labo een semi-automatische oplossing voor de kleine flesjes of high runners. Het toestel klemt de flessen vast en met een pneumatische tool schroeven de medewerkers de dopjes los. Jammer genoeg is het systeem niet 100% efficiënt: niet alle dopjes komen onmiddellijk los en het blijft een erg belastend werk voor de operator.
Tijd voor een volledige automatisatie van dit karwei met de ergonomie van de medewerkers als topprioriteit! Zodra de medewerker een tray met flesjes in de installatie invoert en via het scherm het juiste type flesje selecteert, dient alles automatisch te verlopen. Daarnaast is de huidige capaciteit ook niet langer toereikend. Door meer handelingen in dezelfde tijd uit te voeren, wenst de fabrikant een productieverhoging te bereiken tot 1400 flesjes per dag. De beschikbare ruimte blijft ongewijzigd en naast het losdraaien van de dopjes, moet de machine deze er ook weer op kunnen draaien. Een pittige uitdaging die met een kick off in januari 2021 de Business Units Mechatronics en Automation van ATS Groep samenbrengt.
Wisselwerking Mechatronica en Automation
“Het hele traject voor deze installatie werd gekenmerkt door continu overleg”, vertelt Joris Van den Dorpe, Project Engineer bij A.T.S. nv. “Vanuit het mechatronische concept stemden we constant af met de Business Unit Automation. Samen kwamen we tot de conclusie dat we voor deze opdracht een robotgrijper nodig hadden. Onze collega’s van automatisatie kochten daarom een cobot en sloegen aan het testen. Zodra we zeker wisten dat deze de taak aankon en de klant onze oplossing aanvaardde, hebben we het concept verder uitgediept.”
“Voor de PLC-kant en de basisopbouw van het programma, zoals de visualisatie en de opbouw van de schermen, konden we terugvallen op eerdere ervaringen. Al moesten we uiteraard alles aanpassen aan dit specifieke project”, gaat Joris verder. “De beschikbare ruimte voor de installatie vormde één van de moeilijkste randvoorwaarden: de robotcel mocht niet groter zijn dan de bestaande werktafel van 1200 op 1000 mm. Ook het feit dat we voor de eerste keer met een nieuw type robot aan de slag gingen, maakte deze installatie behoorlijk uitdagend.”
Cobot als primeur
“Het was inderdaad de allereerste keer dat we met een cobot werkten, en ook de eerste keer met de leverancier Universal Robots”, vertelt Laura De Rijcke, Account Manager Robotics bij A.T.S. nv. “Een cobot is een collaboratieve robot. Dit type robot is gemaakt om veilig samen te werken met mensen. De manier van programmeren is anders voor een cobot dan bij een industriële robot: het is eenvoudiger voor kleine “demo”taken maar complexer om ingewikkelde/grote programma’s te maken. In theorie hebben cobots geen afscherming nodig, maar wij kozen ervoor om dit bij deze specifieke opstelling toch te voorzien omdat de pneumatiek in de installatie mogelijke gevaren kan meebrengen.”
Joris vult aan: “Door dit nieuwe type robot, moesten we niet alleen uitzoeken hoe deze werkt maar was het ook pittig om de juiste componenten bij elkaar te zoeken. Voor de schroefkop gingen we bijvoorbeeld op zoek naar een ‘plug & play’-oplossing zodat we deze niet zelf hoefden te ontwerpen. Die vonden we bij onze leverancier SAB-bnl, gespecialiseerd in verschroefverbindingen. Zodra alle puzzelstukken aanwezig waren, was het zaak om alles samen in de robotcel te krijgen zonder botsingen.”
Doen wat moet én meer
En dat lukte wonderwel! In juni 2021 was de robotcel al klaar voor afname en om te doen wat moet: na plaatsing van de tray in de machine en de selectie van het type fles en de gewenste schroefoptie, draait de cobot de dopjes automatisch los. De dopjes worden automatisch in een afvalbakje uitgeworpen. Moeten de flessen opnieuw voorzien worden van doppen? Dan vult de laborant de machine met nieuwe dopjes die aangeleverd worden via een buffer met bocht.
Daarnaast zorgde het ATS Team ook voor enkele extra mogelijkheden. Zo kan de operator op voorhand afwezige flesjes deactiveren in de tray. Is het flesje niet gedeactiveerd maar wel afwezig? Dan “ziet” de robot dit en gaat gewoon verder met het volgende flesje. Indien nodig kan de tray nog afgebroken worden. Is de tray maar voor de helft gevuld? Dan wordt de operatie automatisch afgebroken na 3 achtereenvolgende afwezige flesjes. Daarnaast weet de machine op elk moment welk flesje zich waar bevindt en van welke plek in de tray het komt.
De nieuwe ‘collega’ zorgt duidelijk voor een wereld van verschil voor de operatoren!
