Uitgekiend visiesysteem cruciaal puzzelstukje in robotcel

Bij Fremach International weten ze wat spuitgieten is. Met heel veel kennis van zaken gaan ze aan de slag om kunststof onderdelen te produceren die vooral in de automotive industrie terechtkomen. Doorgedreven automatisering is het sleutelwoord in de productie om competitief te blijven. CSW automation zorgde recent voor een missing link: dankzij een nieuwe robotcel en een visiesysteem met heel veel knowhow, gebeurt het lasermarkeren nu automatisch.

Fremach International, dat tot de ELEX Groep behoort, werkt vanuit verschillende vestigingen waarvan twee in België, maar ze produceren ook in Tsjechië en Slovakije. Een nieuwe plant in Bulgarije is in opstart. “Hier in Diepenbeek spitsen we ons toe op kleinere spuitgietmachines tot 400 ton en op het complexere werk”, legt process- en automation engineer Kevin Donné uit. “Dan moet je de instellingen van je machines goed onder controle hebben.” Doorheen de jaren heeft de productie van Fremach International een hele evolutie ondergaan. “Vroeger maakten we veel verschillende producten waar veel matrijswissels voor nodig waren. Maar telkens opnieuw opstarten, daar lijdt je kwaliteit onder”, legt Donné uit. “Door onze productie slim te verdelen over onze vestigingen – waar wij eindigen, beginnen ze bijvoorbeeld in Izegem – en door in te zetten op doorgedreven automatisering hebben we een echte transformatie ondergaan. Je moet die oefening ook maken om concurrentieel te blijven.”

Missing link

Een recent automatiseringsproject had te maken met de knoppen voor het stuur. Voor de productie van de bijhorende deurpanelen was er al een connectie gemaakt tussen de spuitgietmachines en de lakstraat. Maar voor de knoppen die daarbij horen, ontbrak nog een cruciale schakel. Donné: “Na het lakken worden de knoppen gelaserd, tot op een tiende van een millimeter nauwkeurig. De producten liggen op lakmallen die vervolgens op grids gelegd worden. We zochten een manier om deze gestapelde grids automatisch naar de laser te brengen. In eerste instantie dachten we aan een systeem om de grids te ontstapelen, maar samen met integrator CSW vonden we een beter antwoord op die uitdaging.”

Robotcel uitgelegd

Met een goed uitgekiende combinatie van een visiesysteem en twee robots zijn ze erin geslaagd dit proces te automatiseren. Donné legt uit hoe dat werkt: “Vooraleer de gestapelde lakmallen de cel ingaan, meet een taster de hoogte van de stapel om te controleren hoe hoog de stapel grids precies is. Een vierassige palletiseerrobot van Kuka neemt ze af en brengt ze naar een schuifsysteem waar ons visiesysteem boven zit. Met een 3D-camera nemen we als het ware een foto, zodat de zesassige robot alle nodige informatie heeft om de grids één voor één te picken. Die robot plaatst de grids daarna op een wagentje met een conveyor, dat ze naar het laserstation voert. Dankzij de exacte centrering op het wagentje, kunnen we de knoppen ook exact positioneren voor de lasermarkering. Daarna worden de grids met dezelfde robots teruggebracht en op de stapel voor afgewerkte producten gelegd.”

Kwaliteit, snelheid en ergonomie

De cyclustijd was een belangrijke factor, gezien het om een bestelling van 60.000 knoppen per week gaat. “Dankzij de combinatie van een schuivensysteem dat met twee mallen tegelijk kan werken, robots en een slim doorvoersysteem, halen we nu een takttijd van 12 seconden per mal”, zegt Donné tevreden. “Om de kwaliteit te garanderen integreerden we nog een aandrukstation, zodat elke knop altijd goed vastgeklikt zit. Vroeger gebeurde dit werk door twee lasers en twee operatoren. Voor ons ging het niet louter om het realiseren van een scherpe ROI. De uitval viel voordien mee, de kwaliteit was oké, maar het was zeer intensief werk voor de operatoren. Door de transformatie op automatiseringsniveau en de aanvoer van knoppen op gestapelde grids zou het voor hen niet meer haalbaar zijn geweest. Nu nemen de robots het over en kunnen we de operatoren voor aangenamere taken inzetten.”

Nadenken met de klant

Hoewel het een stevige uitdaging was om alles perfect te engineeren en de gewenste snelheid en precisie te behalen, kijken ze bij CSW met veel voldoening terug op dit project. Medezaakvoerder Cédric Wéry: “We konden samen met de klant nadenken over de best mogelijke oplossing voor hun vraag. Die is gaandeweg tijdens het project geëvolueerd. Om dan samen tot zo´n mooi resultaat te komen geeft veel voldoening.” Voor Wéry was de 3D-camera het cruciale puzzelstukje om het project operationeel te maken. “De bewegingslogica van de robot wordt gestuurd vanuit het visiesysteem. Maar alles gebeurt softwarematig, waardoor de cel met andere types knoppen en andere types trays kan werken. Alle intelligentie zit in het systeem zelf. We hebben de HMI ‘dummy proof’ gemaakt, zodat elke operator er na een paar minuten uitleg mee aan de slag kan en eventuele fouten of alarmen zelf kan oplossen.”