L'automatisation robotisée pour optimiser la production de papier tissu

La combinaison d'une machine à rembobiner automatique et d'un robot Comau Racer 7 1.4 a permis à United Converting de fournir à un client d'envergure internationale un système plus rapide et plus efficace pour la production industrielle de rouleaux de papier toilette

United Converting, un intégrateur de systèmes et fabricant de machines de traitement du papier basé à Lucques, a atteint son objectif en augmentant l'efficacité du processus de production de rouleaux de papier pour un fournisseur international de produits destinés au secteur de l'hygiène professionnelle

Cela a été possible grâce à un système automatisé comprenant un robot articulé de petite taille, à savoir un Comau Racer 7 1.4. Le robot, grâce à une application de manipulation rapide, est relié à une machine de rembobinage conçue par United Converting pour la production à grande échelle de rouleaux de papier hygiénique et d'essuie-tout à partir de simples bobines de papier.

Accroître l'efficacité d'un processus de production "spécial

Le système de United Converting enroule une fine couche de papier autour d'un noyau rigide, formant des bûches d'une longueur et d'un diamètre prédéterminés qui sont ensuite traitées en fonction du produit final à fabriquer. Avec Comau Racer 7 1.4, l'intégrateur du système a pu automatiser entièrement chaque phase du cycle de travail de l'usine, ce qui a permis d'en maximiser la vitesse et l'efficacité tout en simplifiant son utilisation.

Comme l'explique Gianluca Giometti, propriétaire et vice-président de United Converting, "afin d'augmenter l'efficacité de la ligne pour une usine située à Singapour, nous avons combiné notre système automatisé, la ligne industrielle S70, avec un robot articulé Comau qui pouvait effectuer des opérations spécifiques qui étaient habituellement effectuées à la main.

Il y a de nombreuses années, le client avait breveté la production d'un rouleau de papier de soie spécial à utiliser exclusivement sur ses appareils. Par conséquent, contrairement aux produits standard, les rouleaux à fabriquer sont composés de deux demi-noyaux internes, qui étaient auparavant fabriqués à la main par un opérateur. Grâce au projet, qui a été développé avec le client, ces opérations peuvent maintenant être contrôlées mécaniquement par notre système et le support d'une application de manipulation exécutée par le robot Comau Racer 7 1.4"

Traitement rapide et précis

Le cycle de travail de l'usine développée et intégrée par United Converting est divisé en plusieurs phases. Au moyen d'une machine qui déroule les bobines provenant de l'usine de papier, le papier est préparé pour le traitement. Le papier nécessaire à la fabrication des bobines est ensuite chargé sur une série de cylindres conçus pour la production de mandrins de papier constitués de plusieurs bandes. Celles-ci sont enroulées en hélice autour d'un axe, créant ainsi un tube unique qui est coupé sur mesure par une coupeuse servocommandée. Les rouleaux sont ensuite chargés sur des broches spéciales qui découpent des rainures à l'intérieur des rouleaux. L'opération est essentiellement réalisée par des tubes de carbone qui creusent une fine rainure à l'intérieur de chaque rouleau de papier.

"La Racer 7 1.4, qui est positionnée à 45° au-dessus de l'autre machine, manipule rapidement et avec précision les broches sur lesquelles le rouleau de papier est enroulé, puis elle les charge sur le robot et les amène à la plastifieuse", explique encore Gianluca Giometti. La plastifieuse réunit les couches de papier et commence à enrouler le papier sur le rouleau. Les rouleaux sont ensuite soumis à l'encollage, à la découpe du rondin - qui est effectuée par un coupeur mécanique - et à toutes les phases finales de traitement nécessaires pour donner au rouleau sa forme finale.

Plus efficace et plus facile à utiliser

Avant l'automatisation complète du système, réalisée par la mise en œuvre de la Comau Racer 7 1.4, le travail mécanique effectué par la machine de rebobinage de United Converting était combiné au travail des opérateurs, qui découpaient la rainure à la main avec un outil spécial avec lequel ils retiraient une petite partie du noyau.

"Racer 7 1.4 manipule la broche au moyen d'un outil spécifique que nous avons conçu, une petite pince montée sur le poignet qui lui permet d'effectuer l'opération mécanique nécessaire pour couper le noyau. De cette façon, nous sommes passés de la nécessité de trois opérateurs pour travailler près de la machine sur plusieurs équipes, à un seul opérateur qui effectue des opérations de contrôle sur le cycle de production, mais qui peut en toute sécurité effectuer d'autres tâches en même temps"

Il en résulte une production avec des temps de cycle plus courts et des étapes de programmation simples pour gérer la manipulation du robot. "Lorsque les opérations effectuées par Racer 7 1.4 ne sont pas réalisées à la main, elles sont généralement mises en œuvre par des machines-outils, mais moins efficacement et avec une programmation plus complexe qu'avec un robot articulé"

Le robot idéal : petit mais puissant

Racer 7 1.4 est un robot articulé compact et efficace, la solution robotique idéale pour les espaces de travail réduits et pour les applications de manutention, d'assemblage, de maintenance de machines et d'emballage.

"Nous avons choisi le Comau Racer 7 1.4 parce que ses caractéristiques techniques et structurelles - de sa taille à sa charge utile - le rendaient parfait pour cette application particulière", a expliqué Gianluca Giometti. "La possibilité de monter le robot à 45° au-dessus de notre machine a également permis d'optimiser la disposition de l'usine et l'espace nécessaire pour l'ensemble du processus, rendant le cycle de production du client encore plus efficace"

Conçu par Comau pour assurer une charge utile de 7 kg (extensible jusqu'à 10 kg) avec une excursion limitée de l'axe 5 pour traiter des applications pick&place extrêmement rapides, Racer 7 1.4 est désormais le robot le plus rapide de sa catégorie. Il se caractérise par une structure mécanique réduite mais plus rigide, ce qui est utile pour réaliser des applications qui exigent une précision extrême. La petite taille de la machine et du contrôleur permet également une consommation d'énergie minimale, ainsi qu'une puissance installée réduite, conformément aux principes du système de gestion de l'énergie eComau. En outre, le logiciel E-motion est capable d'optimiser ses mouvements et de les rendre plus fluides, ce qui permet au robot de réduire la durée du cycle jusqu'à 25% par rapport aux robots de la génération précédente.