Nello stabilimento Goglio – leader mondiale nel settore dell’imballaggio flessibile – situato a Daverio in provincia di Varese, è attiva una cella robotizzata con robot antropomorfi Comau per la piegatura multipla di sacchi dotati di bocchettone di riempimento prodotti in film multistrato e per l’imballaggio ottimizzato degli stessi in scatole di cartone con apposita busta igienica interna. L’impianto, che contiene molti elementi tecnologicamente innovativi, è stato progettato dall’integratore Siscodata.
Automazione sinonimo di crescita
Il concetto di fabbrica automatizzata è nel DNA della ditta Goglio, una storica azienda nota nel mondo per l’imballaggio flessibile. I clienti di questa importante realtà italiana sono le aziende trasformatrici operanti in svariati settori industriali quali il Caffè, Asettico & Hot Filling, Piatti pronti, Alimentari, Cosmetica e Detergenza, Beverage, Sostanze industriali e Pet Food.
Automatizzare, per i vertici Goglio, significa efficientare i sistemi produttivi, ridurre i costi di produzione, consentire al nostro personale di svolgere mansioni a più alto valore aggiunto, come quella, per esempio, del controllo di qualità.
Da questo presupposto nasce l’applicazione che ha visto coinvolti, oltre all’azienda di Daverio, Comau e il system integrator Siscodata Computer Srl, un’azienda con sede ad Arcisate (VA) specializzata nella realizzazione di sistemi robotizzati in molteplici comparti industriali.
Nello specifico, Goglio si è rivolta a Siscodata per la realizzazione di un impianto robotizzato che risolvesse i problemi di produzione, piegatura e inserimento manuale di sacchi dotati di bocchettone di riempimento prodotti in film metallizzato, materiale che di per sé stesso è scivoloso e le cui dimensioni maggiorate, nel corso degli anni, non consentivano più l’utilizzo delle precedenti piegatrici.
Le peculiarità tecniche della cella robotizzata
La necessità di Goglio, quindi, non era solo quella di automatizzare il processo, bensì anche avere a disposizione un unico impianto in grado di passare in maniera rapida da confezioni di 220 litri a doppio canale (1×1,8 metri di dimensione), a confezioni da 1-1,5 t (2,2×2,6 m di dimensione) a cui vengono applicate due differenti tipi di valvole, rispettivamente da 1” o 2”.
Serviva pertanto un sistema per automatizzare la fase di piegatura e arrotolamento di queste tipologie di sacchi e di inscatolamento sfalsato degli stessi ad alta velocità.
Siscodata, in collaborazione con Comau, ha così progettato un’isola robotizzata composta da 4 robot antropomorfi Comau modello NS16, da 16 kg di portata al polso e1,65 m di sbraccio e 2 NJ40, con 2,5 m di sbraccio, che si occupano delle piegature trasversali secondarie e del confezionamento all’interno della scatola.
I robot sono posizionati su base di acciaio in connessione a un formatore di cartoni con busta igienica interna in film e nastratrice a chiusura.
I 4 robot addetti alla piega sono dotati di un’apposita pinza di prelievo dei sacchi in arrivo distesi sul nastro trasportatore di ingresso, che dispone anche di un accatastatore e di un allineatore dei bocchettoni che vengono inseriti prima della piega
I sacchi, in arrivo sul nastro trasportatore in coppia o singolarmente se di grandi dimensioni, vengono prelevati da 2 robot (uno per parte), arrotolati e piegati. Le due coppie di robot NS16 si alternano nel lavoro per garantire l’elevata velocità. Il robot deposita poi il sacco piegato in una stazione di accumulo dove gli altri due altri robot prelevano il singolo sacco e lo depositano piegandolo trasversalmente nella scatola già formata con il film di protezione. Terminato il riempimento, la scatola viene chiusa con nastro adesivo grazie alla nastratrice. Il deposito nella scatola è continuamente sfalsato e alternato (sopra/sotto, destra/sinistra) per compensare i bocchettoni di plastica e ottimizzare il volume della scatola.
Il numero di sacchi in una scatola è passato dai 36 del processo manuale ai 42/44 pezzi con un significativo risparmio di volume nella fase di spedizione.
L’impianto lavora con un tempo ciclo molto sostenuto (una busta ogni 6 secondi) e questo ha richiesto delle soluzioni progettuali che hanno impegnato non poco i tecnici di Comau e Siscodata. Due le principali difficoltà: impiegare robot antropomorfi con basso payload per avere alte velocità; realizzare una pinza leggera per arrotolare i sacchi con aste lunghe più di un metro.
Il punto cardine del progetto è stato quindi lo studio e la realizzazione della pinza di presa, arrotolamento e piegatura.
«L’esigenza di far lavorare l’impianto a elevate velocità ha condizionato tutto il progetto nel suo insieme – spiega Roberto Brambilla di Siscodata. Non potendo, pertanto, utilizzare robot con un alto payload al polso, in quanto troppo pesanti e quindi troppo lenti per movimentare i carichi in gioco, la nostra attenzione si è concentrata sullo sviluppo della pinza, caratterizzata da uno sbraccio di circa 1,2 m, che doveva essere contemporaneamente rigida e leggera. Per la sua realizzazione, è stata fatta una ricerca di materiali tecnici innovativi dopo aver pensato preliminarmente all’acciaio che si è rivelato troppo pesante. Quindi, siamo passati a una lega aeronautica in alluminio che però introduceva seri problemi di flessione verso la parte finale della pinza. La soluzione finale è arrivata puntando sulla fibra di carbonio opportunamente sagomata. Poiché la pinza deve compiere anche una rotazione per l’operazione di arrotolamento abbiamo, inoltre, dovuto aggiungere un addizionale motore brushless come 7° asse rispetto ai 6 canonici del robot Comau standard».
Luigi Foglia, direttore di produzione della Aseptic & Industrial Bags, divisione Packaging, spiega che «Grazie a questo impianto, in funzione dai primi di marzo di quest’anno, abbiamo potuto riprendere a produrre a ciclo continuo, tuttavia non abbiamo ancora raggiunto il regime atteso, attualmente, infatti, possiamo dire di essere al 75% di efficienza produttiva del sistema rispetto al target del 95% in termini di produttività e continuità nell’ambito della giornata lavorativa; siamo comunque confidenti che con l’utilizzo in continuo verranno risolti i problemi di “gioventù” e si raggiungeranno i target prefissati.
Il vantaggio derivante da questo sistema consiste principalmente nell’utilizzo di un numero ridotto di mano d’opera e della riduzione del carico di lavoro gravante sui restanti operatori».
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