Controllo qualità con il cobot LBR iisy nell'industria delle materie plastiche

Tutti i dirigenti si augurano di avere un dipendente flessibile, rapido e meticoloso. Bastian Fest di FMO Surface l'ha trovato nell'LBR iisy. Insieme al suo team, il cobot controlla i codici DataMatrix per verificarne la qualità e la completezza.

Flessibile ed intuitivo: tutto molto iisy!

In occasione di una fiera a Kassel, Bastian Fest, amministratore delegato di FMO Surface GmbH & Co. KG, ha incontrato l'ingegnere commerciale di KUKA Robert Korte, che gli ha presentato il robot collaborativo LBR iisy. L'imprenditore si è subito convinto dei vantaggi del cobot. In seguito Fest ha dato un'occhiata al LBR iisy presso la filiale KUKA di Siegen e ha deciso di acquistarlo – in modo semplice e comodo attraverso il KUKA Marketplace. “L'LBR iisy combina diversi fattori di cui abbiamo bisogno: flessibilità, facilità di programmazione ed essere collaborativo. Per questo l'abbiamo comprato, senza sapere esattamente dove volevamo usarlo”, racconta Fest a proposito di questa mossa piuttosto insolita.

Quando si tratta di programmare robot, Fest si descrive come un principiante. Quando Fest ha acquistato il suo primo robot KUKA, aveva già completato un corso di formazione presso il KUKA College, ma era per il robot industriale KR CYBERTECH e si era svolto quattro anni fa. Ma, grazie alla facilità di utilizzo e alla possibilità anche per i programmatori meno esperti di accedere alla robotica, è molto entusiasta per il suo nuovo Cobot. Offre inoltre grande sicurezza senza recinzioni di protezione.

Automazione nell’industria della plastica

L'azienda di famiglia FMO Surface, specializzata nella finitura di superfici in plastica, è stata fondata nel 1999 a Lemgo, nella regione della Westfalia orientale-Lippe, e oggi conta 75 dipendenti. I clienti provengono da svariati settori, come ad esempio quello automobilistico, elettronico, aeronautico e meccanico. Anche in molti altri settori, come nella produzione di biciclette o elettrodomestici, i produttori si avvalgono dei servizi della FMO Surface. Qui ogni anno vengono trattati al laser circa sette milioni di connettori bus in plastica con codici DataMatrix (DMC). Qualche anno fa, l'azienda ha iniziato ad automatizzare diversi processi.

Bastian Fest, amministratore delegato di FMO Surface a Lemgo, pensa che l'automazione sia particolarmente vantaggiosa per l’industria della plastica. Foto: KUKA Group

La collaborazione con KUKA è iniziata con un KR CYBERTECH nano (KR 10 R1420), che è stato utilizzato per la pallettizzazione e per il caricamento di un sistema laser. Due anni dopo, è stato aggiunto un altro robot industriale della serie KR CYBERTECH, in grado di ruotare, misurare e lavorare al laser i pezzi di plastica da rifinire. “Soprattutto vista la carenza di lavoratori qualificati, l'automazione svolge un ruolo importante per un'azienda di medie dimensioni come la nostra”, spiega Bastian Fest. Nel marzo 2022, l'LBR iisy è entrato a far parte della squadra dei robot.

Il sistema collaborativo LBR iisy trova il suo impiego

Si è trovato subito il lavoro al nuovo collega, ovvero il controllo qualità dei connettori per bus. I connettori bus in plastica sono contrassegnati al laser con i codici DataMatrix, ciascuno con una sequenza numerica di otto cifre, prima di essere installati nelle unità di controllo. Poiché diversi componenti sono contrassegnati da un DMC e dipendono l'uno dall'altro, è fondamentale garantire l’affidabilità per permettere la tracciabilità di un intero gruppo di componenti. Pertanto, è necessario prestare particolare attenzione al controllo qualità e alla valutazione della completezza dei codici DataMatrix. In precedenza, questo compito era svolto dai dipendenti della FMO Surface, manualmente tramite uno scanner.

Controllo della completezza dei codici DataMatrix appena lavorati a laser – un lavoro perfetto per l’LBR iisy presso FMO Surface. Fonte: KUKA Group

All'inizio della primavera 2022, questo compito è stato affidato al cobot LBR iisy. Il cobot ora lavora fianco a fianco con i capisquadra del reparto laser, come Tim Hertz. Secondo Hertz: “L’LBR iisy ci fa risparmiare un sacco di tempo, perché non dobbiamo più scansionare ogni singolo pezzo. E se il cobot segnala un'anomalia, non dobbiamo aprire una gabbia o fermare tutta la linea, ma possiamo semplicemente rimuovere il pezzo sbagliato e sostituirlo”. Questo tipo di controllo della qualità contribuisce a mantenere basso il prezzo della produzione e della lavorazione di finitura.

Bastian Fest ha trovato nell’LBR iisy un nuovo collaboratore affidabile e flessibile. Foto: KUKA Group

Cosa desiderano le aziende: “un’integrazione semplice”

Assumere uomini per compiti monotoni ma impegnativi, come la verifica dei codici DataMatrix, sta diventando sempre più difficile per aziende come FMO Surface. Non solo nell'industria delle materie plastiche, ma in quasi tutti i settori. L'inserimento dell'LBR iisy nel sistema di controllo qualità automatizzato, invece, è avvenuto senza problemi. Molto iisy! “Ci sono voluti solo 30 minuti dal disimballaggio all'installazione fino alla prima programmazione”, racconta Bastian Fest.

I dipendenti di FMO Surface sono in grado di addestrare rapidamente il cobot. Foto: KUKA Group

Con l'aiuto del KUKA smartPAD pro e con il controllo robot KR C5 micro, anche i dipendenti con poca esperienza nella programmazione dei robot possono utilizzare e programmare il cobot. “Il LBR iisy funziona sulla base del nuovo sistema operativo iiQKA.OS, per cui è particolarmente facile da installare, configurare e programmare”, spiega Robert Korte di KUKA. Non solo il cobot è pronto a partire in pochi minuti, ma può anche essere adattato rapidamente a nuovi impieghi. Per Fest questo è un vantaggio enorme: “Non abbiamo ingegneri qui, quindi la facilità di integrazione è ancora più importante.”

L’LBR iisy funziona con il sistema operativo iiQKA.OS, che lo rende facile da installare, configurare e programmare.

Robert Korte, responsabile tecnico commerciale presso KUKA

Come il cobot controlla la qualità dei codici DataMatrix

Il cobot controlla i codici DataMatrix con due telecamere. Su un vassoio, una specie di tavoletta, vengono depositati 200 componenti di plastica, che vengono spinti sotto l'LBR iisy e le sue due telecamere Keyence. “Nella prima fase, la qualità dei codici viene controllata in modo casuale in 20 pezzi”, spiega il caporeparto Tim Hertz. “Se tutto è a posto, il cobot si sposta di nuovo sul vassoio e controlla se tutti i 200 pezzi sono presenti e se tutti i codici sono leggibili.” Una telecamera si occupa del controllo della qualità con il relativo software, mentre la seconda viene utilizzata per valutare la completezza. Se qualcosa non va, come nel caso di un codice di scarsa qualità o incompleto, il robot si ferma e indica su quale connettore bus è presente l’errore. Un collega umano può quindi sostituire la parte difettosa, il vassoio viene nuovamente controllato e, idealmente, approvato. Questa collaborazione uomo-robot garantisce la massima sicurezza ed efficienza.

Collaborazione uomo-robot con facilità ed efficienza: L'LBR iisy esegue la scansione dei codici in modo rapido e affidabile. Foto: KUKA Group

Velocizzare i processi, sgravare i dipendenti e proteggere i clienti

In passato, riferisce Tim Hertz, questo tipo di controllo di qualità dei codici DMC era molto più complicato. “Per controllare la completezza, dovevamo scansionare ogni pezzo singolarmente”, dice Hertz. Un dipendente doveva prelevare i componenti dal vassoio e rimetterli nel loro posto in un secondo momento. Oggi, grazie all'utilizzo dell'LBR iisy, i test e il controllo qualità sono molto più rapidi e precisi. Come racconta Bastian Fest, il cliente – un'azienda di automazione – aveva richiesto espressamente una soluzione automatizzata. Perché installare un connettore bus difettoso nei propri sistemi di controllo può costare molto caro. Come riporta Bastian Fest: “Il connettore bus viene utilizzato come primo componente del sistema di controllo. Viene saldato e avvitato su un circuito stampato e tutto il sistema di controllo viene installato su di esso. E quando ci si accorge di un codice DataMatrix errato? All’uscita delle merci!” E il danno è veramente elevato.

L'LBR aiuta FMO Surface dove può. Foto: KUKA Group

Naturalmente, ho a disposizione un robot altamente flessibile. Al robot non importa se attacco anteriormente una ventosa, una pinza o una telecamera. Ciò mi consente di coprire tutti i campi d’impiego.

Bastian Fest, amministratore delegato di FMO Surface

Un cobot tuttofare

Oggi, nell'industria delle materie plastiche, per molti compiti è possibile far collaborare uomo e robot in modo sicuro, ad esempio nei settori produttivi che si occupano delle lavorazioni di finitura. L'LBR iisy può essere integrato nei processi esistenti con la stessa facilità con cui può essere riprogrammato per nuovi compiti. Che si tratti caricare macchine, di attività di pick and place, di imballaggio o di vari compiti di movimentazione,l'LBR iisy è in grado di gestire tutto. “Il passaggio integrato dei cavi e il sistema di alimentazione dell'LBR iisy consentono inoltre di cambiare gli utensili in modo rapido e semplice”, aggiunge Robert Korte. Per le nuove applicazioni, il cobot può essere equipaggiato in qualsiasi momento di accessori aggiuntivi acquistati nel KUKA Marketplace. Per Bastian Fest, questo è un grande vantaggio: Naturalmente, ho a disposizione un robot altamente flessibile. Al robot non importa se attacco anteriormente una ventosa, una pinza o una telecamera. Ciò mi consente di coprire tutti i campi d’impiego.”

I robot collaborativi possono aiutare i dipendenti in quasi tutti i settori. Dopo l’LBR iiwa, KUKA ha introdotto l’LBR iisy, le cui tre versioni stanno riscuotendo grande successo. Foto: KUKA Group

Collaborazione uomo-robot sicura

I dipendenti di FMO Surface sono rimasti subito entusiasti del nuovo collega, sottolinea l'amministratore delegato Fest. Nessuno nutriva timori sulla sicurezza. Come spiega Robert Korte: “Grazie alle caratteristiche di sicurezza, il cobot può lavorare nello stesso ambiente di lavoro con le persone.” Dotato di sensibili sensori di coppia articolare su tutti e sei gli assi, l’LBR iisy reagisce immediatamente al minimo contatto e offre una protezione anticollisione certificata. Questo lo rende un aiutante perfetto per tutti gli ambiti di produzione. Bastian Fest sta già pianificando l'automazione di altri processi. Infatti ritiene che in futuro il cobot può fornire un valido aiuto anche nella stampa tampografica. Inoltre, l’impiego delle versioni più grandi dell'LBR iisy, con capacità di carico di 11 e 15 chilogrammi, è in cima alla lista dei suoi desideri.