Download het artikel in 
RDL Engineering mocht de mechanische en elektrische engineering annex installatie voor zijn rekening nemen, Actemium de software-engineering en het programmeren van de PLC’s, HMI’s, netwerken en robots. Dat leverde een mooie praktijkcase op, met als voornaamste projectresultaten een hoger rendement in een veiliger omgeving.
Er waren voor Vandemoortele naar verluidt verschillende redenen om het project op te starten, waaronder het verbeteren van zowel de productieflow als de flow naar de wikkel- en expeditiezone. De voedingsproducent wilde ook een robot in elk van de twee lijnen, om zo het pallettiseren te automatiseren. Maar vooral de installatie vormde een grote uitdaging: voor het afbreken van de bestaande palletlift en het plaatsen van twee nieuwe, waren er slechts twee weken - in de zomervakantie - ter beschikking.
Snel en flexibel stapelen
Elke productielijn produceert tot 10 vetblokken per minuut. Deze blokken van ongeveer 10 kg, worden via transportbanden aangevoerd naar een voorbereidingspositie. Daar worden 2 blokken klaargelegd met de juiste tussenafstand. De robot klemt met een speciale grijper 2 blokken vast en stapelt die op de pallet. Dat kunnen er één of twee tegelijk zijn, afhankelijk van de positie in het stapelpatroon.
Er kan namelijk gestapeld worden volgens verschillende patronen en op verschillende soorten palletten. Zo zijn er 3 stapelpatronen, 2 palletafmetingen en dan kan er ook nog eens gekozen worden uit verschillende verpakkingsvormen. Er zijn grote kartonnen containers mogelijk, of 3 kleine containers op elkaar. Of de Vandemoortele-klant vraagt een stapeling zonder container en met tussenvellen.
Deze talrijke combinaties worden onder de vorm van recepturen aangemaakt en bewaard in de bedieningspanelen. Verder zijn er ook nog eens 2 soorten tussenvellen. Deze worden door de robot opgepakt van een stapel en op elke tweede gestapelde laag gelegd.
De grijper is daartoe uitgerust met een dubbele functie. Enerzijds is er het dubbel, pneumatisch klemsysteem om 2 blokken tegelijk of apart te manipuleren, en anderzijds is er een zuignappenkader dat de tussenvellen opneemt. Dit zuignappenkader wordt pneumatisch ingeschoven tijdens het manipuleren van de vetblokken. Bij het ontwerp van deze zeer complexe grijper is er rekening gehouden met de verschillende plastische eigenschappen van de vetblokken.
Terwijl de robot een tussenvel neemt, of op het moment dat de operator in de veiligheidskooi van de robot moet ingrijpen om een nieuwe stapel tussenvellen te leggen, worden de vetblokken dynamisch gebufferd op de aanvoertransportbanden.
Door de plastische eigenschappen van de vetblokken en de zeer beperkte vrije ruimte in de containers, waren complexe stapelbewegingen nodig. Dit vormde, samen met de hoge productiesnelheid, dé grote uitdaging bij de robotprogrammering, aldus Actemium.
Nadat de stapel gevormd is, vertrekt de pallet naar de lift, die hem één verdieping lager naar de foliewikkel- en expeditiezone brengt. De palletten van de tweede productielijn worden ook via een lift naar beneden getransporteerd. De 2 liften zijn beneden door kettingconveyors aan elkaar gekoppeld tot één centrale afvoerlijn.
Communicatie
Er vindt communicatie plaats op twee niveaus: Profibus en Ethernet. De lijn-plc’s communiceren via Profibus onder meer met de robot, de multi, de drives en de motorstarters. De CPU van de afvoerinstallatie communiceert exclusief via Ethernet/Profinet. De handshake tussen de lijn-plc’s en de afvoer-plc tijdens het doorvoeren van de palletten via de liften, gebeurt over Ethernet. Alle plc’s zijn verbonden met Vandemoortele's eigen netwerk via Ethernet-switches.
Dit laat toe productiedata, bijv. aantallen geproduceerd, door te sturen naar het overkoepelend PI-systeem, een 'historian' die Vandemoortele ook inzet voor OEE-doeleinden om de productiviteit van de productielijnen te optimaliseren. Met deze tool kunnen de productiemanagers alle productielijnen in real-time vanuit hun kantoor opvolgen.
Hoger rendement in een veilige omgeving
De voornaamste resultaten van het programma zijn een hoger rendement in een veiligere omgeving. Beide productie- en palletiseerlijnen zijn overigens volledig beveiligd volgens de meest recente versie van de machinerichtlijn.
De flow verloopt naar verluidt op een hoog en constant ritme. Het automatisch transport reduceert het transpalletverkeer in een beperkte ruimte en minimaliseert zo het risico op beschadigingen en ongevallen.
(HB)
