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Un’automazione robotizzata per ottimizzare la lavorazione della carta tissue

Stefania Bernabeo
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L’integrazione di una macchina ribobinatrice automatica con un robot Comau Racer 7 1.4 ha permesso all’azienda toscana United Converting di velocizzare e rendere più efficiente la produzione industriale di rotoli di carta ad uso igienico

Rendere più efficiente la produzione industriale di rotoli di carta tissue di un fornitore internazionale di prodotti per il settore dell’igiene professionale: questo l’obiettivo raggiunto con successo dall’integratore di sistemi e costruttore di macchine per la lavorazione della carta United Converting (Lucca), grazie ad un impianto automatizzato integrato con un robot antropomorfo Comau. Nello specifico, un robot di piccola taglia, Comau Racer 7 1.4, che va ad asservire, attraverso un’agile applicazione di handling, una macchina ribobinatrice progettata da United Converting per la produzione su larga scala di rotoli di carta igienica e asciugatutto, partendo da semplici bobine di cartiera.

Aumentare l’efficienza di una lavorazione ‘speciale’

L’impianto sviluppato da United Converting ha il compito di avvolgere un velo di carta intorno ad un supporto rigido, chiamato “anima”, andando a formare bastoni, o “log”, di lunghezza e diametro prestabiliti, che poi vengono sottoposti a diverse fasi di lavorazione a seconda del prodotto finale da realizzare. Con l’introduzione di un robot Comau Racer 7 1.4, l’integratore toscano è riuscito ad automatizzare in modo completo ogni momento del ciclo di lavoro dell’impianto, massimizzandone velocità ed efficacia e semplificando, al contempo, la sua gestione.

«Per rendere più produttiva la linea di lavoro che l’azienda doveva impiegare in un proprio stabilimento a Singapore, abbiamo integrato il nostro impianto automatizzato, S70 Industrial line, con un robot antropomorfo Comau che andasse a eseguire particolari operazioni che solitamente venivano eseguite manualmente – spiega Gianluca Giometti, titolare e vice Presidente di United Converting - . Da tempo il cliente ha brevettato la produzione di un rotolo di carta tissue speciale, utilizzabile unicamente sui propri dispositivi di distribuzione. I rotoli che devono essere realizzati sono quindi composti, a differenza da quanto accade per prodotti standard, da due semi anime interne che prima venivano realizzate a mano da un operatore. A seguito del progetto condotto insieme al cliente, queste operazioni possono essere gestite meccanicamente dal nostro impianto con il supporto di un’applicazione di manipolazione eseguita dal robot Comau Racer 7 1.4».

Manipolazioni agili e precise

Il ciclo di lavoro dell’impianto sviluppato e integrato da United Converting si articola in diverse fasi. Tramite una macchina per lo svolgimento delle bobine madre provenienti dalla cartiera si va a preparare la carta per la lavorazione. La carta necessaria a realizzare i rotoli viene quindi caricata su una serie di tubiere progettate per la produzione di anime in carta in più strisce. In seguito, queste ultime vengono avvolte ad elica attorno ad un mandrino, andando a creare un tubo continuo che viene tagliato su misura da un coltello servo-motorizzato. I rotoli tagliati vengono poi caricati su mandrini speciali che li incidono dall’interno: in sostanza si tratta di tubi in carbonio che apportano una piccola scanalatura interna al rotolo di carta stesso.

«Il Racer 7 1.4, che è stato posizionato a 45° sopra l’impianto, si occupa di manipolare in modo veloce e preciso i mandrini su cui è avvolto il rotolo di carta, li carica in macchina e li porta verso il laminatore», spiega ancora Gianluca Giometti. Quest’ultimo macchinario va ad unire i veli di carta e avvia la fase di avvolgimento della stessa sul rotolo. I rotoli di carta vengono dunque sottoposti all’incollaggio, al taglio del log tramite una troncatrice meccanica e, successivamente, a tutte le fasi di lavorazione finali che andranno a confezionare il rotolo nella forma definitiva.

Più efficienza, ma più semplicità

Prima di realizzare la completa automazione dell’impianto, grazie all’impiego del robot Comau Racer 7 1.4, alle lavorazioni meccaniche eseguite dalla ribobinatrice di United Converting veniva affiancato il lavoro di alcuni operatori che, manualmente, con uno strumento apposito, andavano ad incidere l’anima centrale, rimuovendone una piccola parte, per creare la scanalatura richiesta.

«Il robot Racer 7 1.4 manipola il mandrino tramite un tool specifico di nostra progettazione, ovvero una piccola pinza montata sul polso, permettendogli di eseguire l’operazione meccanica necessaria per tagliare anima al posto degli operatori. In tal modo, si è passati dall’impiego a bordo macchina, in contemporanea, di 3 addetti, attivi su più turni, ad un solo operatore deputato a semplici operazioni di controllo del ciclo produttivo, che nel frattempo può dedicarsi con tranquillità anche ad altri compiti».

Ne è risultata, quindi, una produzione con tempi ciclo minori e una lavorazione gestita tramite semplici passaggi di programmazione necessari per gestire la movimentazione del robot: «Quando non avvengono manualmente, le azioni condotte dal Racer 7 1.4 vengono di solito eseguite da macchine utensili, in modo meno agevole di quanto può fare un antropomorfo e con una programmazione più complessa e articolata».

Un robot ideale, piccolo e performante

Racer 7 1.4 è un robot antropomorfo compatto ed efficiente, ideale per eseguire operazioni che richiedono uno spazio di manovra ridotto e per applicazioni di manipolazione, assemblaggio, asservimento macchine utensili e packaging.

«Abbiamo scelto un robot Comau Racer 7 1.4 perché aveva le caratteristiche tecniche e strutturali più adatte, dalla taglia al suo peso al polso, per eseguire questa particolare applicazione – chiarisce Gianluca Giometti di United Converting -. La possibilità di montare il robot a 45° sopra alla nostra macchina ha inoltre ottimizzato il layout dell’impianto richiesto per l’intera lavorazione, rendendo il ciclo produttivo del cliente ancora più efficiente».

Progettato da Comau per garantire un payload di 7 kg e sbraccio di 1400 mm, Racer 7 1.4 è oggi il robot più veloce nella sua classe. Garantisce performance e precisione in una meccanica compatta, dal design evoluto e ricercato, dalle forme studiate nei minimi dettagli. Proprio le sue dimensioni compatte, unitamente a quelle del controllo, gli consentono consumi minimi, anche grazie alla minor potenza installata. L’attuale software del robot è inoltre in grado di ottimizzarne e renderne più fluidi i movimenti e di permettergli di raggiungere riduzioni del tempo ciclo fino al 25% rispetto ai robot di precedente generazione.

Con uno sbraccio di 1400mm è il robot ideale per applicazioni veloci e precise
Con uno sbraccio di 1400mm è il robot ideale per applicazioni veloci e precise

Grazie a un robot Comau Racer 7 1.4, l’integratore toscano ha automatizzato in modo completo ogni fase del ciclo di lavoro dell’impianto, rendendolo più veloce, efficace e semplice da gestire.

Racer 7 1.4 all'opera

Racer 7 1.4 movimenta il mandrino tramite un tool specifico, permettendogli di eseguire l’operazione meccanica necessaria per tagliare anima al posto degli operatori.

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