Automatización robótica para optimizar la producción de papel tisú

La combinación de una rebobinadora automática y un robot Comau Racer 7 1.4 ha permitido a United Converting proporcionar a un cliente de importancia internacional un sistema más rápido y eficiente para la producción industrial de rollos de papel higiénico

United Converting, integrador de sistemas y fabricante de maquinaria para la elaboración de papel con sede en Lucca, alcanzó su objetivo aumentando la eficiencia del proceso de producción de rollos de papel para un proveedor internacional de productos para el sector de la higiene profesional

Esto fue posible gracias a un sistema automatizado que incluía un robot articulado de pequeño tamaño, a saber, un Comau Racer 7 1.4. El robot, gracias a una aplicación de manejo rápido, está conectado a una máquina rebobinadora diseñada por United Converting para la producción en gran escala de rollos de papel higiénico y de toallas de cocina a partir de simples bobinas de papel.

Aumentar la eficiencia de un proceso de producción "especial"

El sistema United Converting enrolla una fina capa de papel alrededor de un núcleo rígido, formando troncos de una longitud y un diámetro predeterminados que luego se procesan dependiendo del producto final que se vaya a fabricar. Con el Comau Racer 7 1.4, el integrador de sistemas pudo automatizar completamente cada fase del ciclo de trabajo de la planta, maximizando así su velocidad y eficiencia y simplificando su uso al mismo tiempo.

Como explica Gianluca Giometti, propietario y vicepresidente de United Converting, "con el fin de aumentar la eficiencia de la línea para una fábrica situada en Singapur, combinamos nuestro sistema automatizado, la línea industrial S70, con un robot Comau articulado que podía realizar operaciones específicas que normalmente se realizaban a mano".

Hace muchos años, el cliente había patentado la producción de un rollo de papel tisú especial para utilizarlo exclusivamente en sus dispositivos. Por lo tanto, a diferencia de los productos estándar, los rollos que se van a fabricar están compuestos por dos medios núcleos internos, que anteriormente eran hechos a mano por un operador. Como resultado del proyecto, que se desarrolló junto con el cliente, estas operaciones pueden ahora ser controladas mecánicamente por nuestro sistema y el apoyo de una aplicación de manipulación ejecutada por el robot Comau Racer 7 1.4"

Manejo rápido y preciso

El ciclo de trabajo de la planta desarrollada e integrada por United Converting se divide en varias fases. Por medio de una máquina que desenrolla las bobinas procedentes de la fábrica de papel, el papel se prepara para su procesamiento. El papel necesario para hacer las bobinas se carga entonces en una serie de cilindros diseñados para la producción de núcleos de papel hechos de múltiples tiras. Estos se enrollan helicoidalmente alrededor de un eje, creando un único tubo que se corta a medida por un cortador servo-controlado. Los rollos son entonces cargados en husos especiales que cortan ranuras dentro de los rollos. Esencialmente, la operación es realizada por tubos de carbono que tallan una fina ranura dentro de cada rollo de papel.

"Racer 7 1.4, que se posiciona a 45° por encima de la otra máquina, maneja con rapidez y precisión los husos en los que se enrolla el rollo de papel, luego los carga en el robot y los lleva a la laminadora", explicó además Gianluca Giometti. La laminadora une las capas de papel y comienza a enrollar el papel en el rollo. A continuación, los rollos se someten al encolado, al corte del tronco -que se realiza con una cortadora mecánica- y a todas las fases finales de procesamiento necesarias para dar al rollo su forma final.

Más eficiente y más fácil de usar

Antes de la automatización completa del sistema, realizada mediante la implementación del Comau Racer 7 1.4, el trabajo mecánico realizado por la rebobinadora de United Converting se combinaba con el trabajo de los operarios, que cortaban la ranura a mano con una herramienta especial con la que quitaban una pequeña porción del núcleo.

"Racer 7 1.4" maneja el husillo mediante una herramienta específica que diseñamos, una pequeña pinza montada en la muñeca que le permite realizar la operación mecánica necesaria para cortar el núcleo. De esta manera, pasamos de necesitar tres operarios para trabajar cerca de la máquina en múltiples turnos, a un solo operario que realiza operaciones de control sobre el ciclo de producción, pero que puede dedicarse con seguridad a otras tareas al mismo tiempo"

El resultado es una producción con tiempos de ciclo más bajos y pasos de programación sencillos para manejar el manejo del robot. "Cuando las operaciones realizadas por Racer 7 1.4 no se realizan a mano, suelen ser implementadas por máquinas herramientas, pero de forma menos eficiente y con una programación más compleja que con un robot articulado"

El robot ideal: pequeño pero poderoso

Racer 7 1.4 es un robot articulado compacto y eficiente, la solución robótica ideal para espacios operativos reducidos y para aplicaciones de manipulación, ensamblaje, carga y descarga de maquinaria y embalaje.

"Elegimos el Comau Racer 7 1.4 porque sus características técnicas y estructurales, desde su tamaño hasta su carga útil, lo hacían perfecto para esta aplicación en particular", explicó Gianluca Giometti. "La posibilidad de montar el robot a 45° por encima de nuestra máquina también optimizó la disposición de la planta y el espacio necesario para todo el proceso, haciendo el ciclo de producción del cliente aún más eficiente"

Diseñado por Comau para asegurar una carga útil de 7 kg (ampliable hasta 10 kg) con una excursión limitada del eje 5 para manejar aplicaciones de pick&place extremadamente rápidas, el Racer 7 1.4 es ahora el robot más rápido de su categoría. Se caracteriza por una estructura mecánica reducida pero más rígida, que resulta útil para realizar aplicaciones que requieren una precisión extrema. El pequeño tamaño de la máquina y del controlador también permite un consumo mínimo de energía, junto con la menor cantidad de potencia instalada, de acuerdo con los principios del Sistema de Gestión de la Energía de eComau. Además, el software E-motion es capaz de optimizar sus movimientos y hacerlos más fluidos, lo que permite al robot lograr una reducción del tiempo de ciclo de hasta un 25% en comparación con los robots de la generación anterior.