Stapel van een robot (video)

Mode staat nooit stil en trends lijken elkaar sneller op te volgen dan de seizoenen. Dat eerste is zeker ook van toepassing op de robot- en palletiseeroplossing die Robotize voor en met Oukro in Apeldoorn heeft ontwikkeld.

Oukro is de grootste leverancier van kalfsvellen in de wereld. Jaarlijks verwerkt de dochter van de VanDrie Group meer een miljoen kalfsvellen, die gretig aftrek vinden over de hele wereld als basis voor bijvoorbeeld de volgende modieuze collectie schoenen, tassen of jassen van gerenommeerde wereldmerken. Kwaliteit staat daarom hoog in het vaandel en de vellen betrekken de Apeldoorners om die reden uit de eigen slachterijen van de vanDrie-Group.

Visitekaartje

Dit stukje ketenbeheer stelt Oukro in staat om de kwaliteit van de kalfsvellen als halffabrikaat voor de modewereld te garanderen. Zo kan ook Robotize, als joint venture van Machinefabriek Geurtsen en Hollander Techniek bouwen op de expertise van de samenstellende delen. Machinefabriek Geurtsen brengt hierbij mechanische knowhow in en Hollander Techniek richt zich op het elektrotechnische automatiseringsaspect en de ontwikkeling van de robotbesturingen voor de turn-key installaties van Robotize.

Oukro wist bovendien ook al tot wat joint-venturepartner Geurtsen in staat was. In Apeldoorn draait namelijk een zoutmachine die door Geurtsen is geleverd en deel uit van het conserveringsproces van de vellen. Met de zoutmachine is een doorslaggevend visitekaartje afgegeven, aldus Rein de Haan, manager Productie bij Oukro: "Sinds juni 2005 hebben we de zoutmachine in gebruik en die staat nog steeds. Dat geeft natuurlijk wel vertrouwen om verder te gaan met zo'n firma. Je weet wat ze kunnen en wat ze bouwen. Ze zijn ook nooit aflatend met betrekking tot service en met meedenken. Dat is gewoon een hele goede band die je hebt."

Ergonomie

Nadat de vellen zijn ontzout worden ze handmatig gevouwen en gaan verder over de lopende band richting pallet. In de oude situatie stapelden twee mannen aan einde van de lijn de vellen op een van vijf opgestelde pallets. Het gewicht van de huid bepaalt op welke pallet een vel terecht moet komen. Het gewicht wordt automatisch bepaald op een weegstation en in de oude situatie vertelde een lampenbord de ‘stapelaar' naar welk pallet het vel moest. Voor Oukro hebben uiteraard ergonomie en arbeidsomstandigheden meegespeeld in de keuze voor het automatiseren van de palletiseertaak; een kalfsvel weegt zomaar meer dan 10 kg.

De voor en met Oukro in Apeldoorn door Robotize ontwikkelde robot- en palletiseeroplossing.

‘Stapelexpertise'

Ook de inspanningen die een bedrijf zich moet getroosten om aan geschikt personeel te komen hebben natuurlijk meegespeeld. Want de expertise van de ‘stapelaars' heeft bij de ontwikkling van de oplossing een belangrijke rol gespeeld. Voor een stabiel gestapelde pallet, kunnen de vellen niet zomaar volgens een vast patroon worden neergelegd. Een gevouwen vel is bijvoorbeeld aan de zijde van de vouw hoger dan aan de tegenoverliggende zijde. Stapel je de vellen allemaal met de vouw aan de buitenzijde, dan krijg je - ook door inzakken onder het eigen gewicht - een ‘gat' in het midden en wordt de hele stapel instabiel. Daarom zijn uitvoerige tests uitgevoerd samen met de werknemers van Oukro om dit dynamische stapelproces te kunnen automatiseren. De Haan: "We maken nu betere stapels dan de mannen kunnen." En dat was zonder hun waardevolle input een veel lastiger te doorgronden proces geweest.

Op welke van de vijf pallets een huid terechtkomt is afhankelijk van de gewichtsklasse. Dit wordt bepaald in een weegstation dat dit doorgeeft aan de robotbesturing. Ook is er een realtime koppling met het ERP-systeem van Oukro. 

Speciaal grijperontwerp

Wie nu proces bekijkt valt allereerst de volledig ingepakt (Fanuc-)robot op. De reden is de omgeving: zout én vochtig. Die ‘cover' zorgt voor de nodige bescherming. Voor het oppakken, klemmen en neerleggen van de vellen is een speciale grijper ontwikkeld. Want Oukro is een productiebedrijf met een geplande output en de robot moet per uur minstens 350 vellen wegleggen. Met de grijper, die na verschillende iteraties zijn definitieve ontwerp heeft gekregen, wordt een vel netjes en beheerst op de pallet neergelegd en worden de grijpervingers teruggetrokken. De afstand van de grijper tot de stapel wordt bepaald behulp van laserafstandssensoren op de grijper.

De omgeving is zout én vochtig daarom is de robot volledig ingepakt. Ook de speciaal ontwikkelde grijper voor het oppakken, klemmen en neerleggen van de vellen is aan deze specifieke omstandigheden aangepast. 

De grijper is uitgevoerd met een aluminium basisplaat en overige componenten zijn veelal uitgevoerd in roestvast staal 316. Draaien op maximale snelheid staat gelijk aan een hoge kinetische energie die in combinatie met alle acceleraties en deceleraties tot wisselbelastingen leidt. Die bleken in de praktijk voor verschillende grijperonderdelen iets te veel van het goede om die in rvs uit te voeren. De grijper is zo opgebouwd dat verschillende onderdelen afzonderlijk uit te wisselen zijn.

Correctie

De installatie draait inmiddels al geruime tijd naar volle tevredenheid. De vellen komen van de neerlaatband en worden daar al of niet gekeerd, om afhankelijk van hun positie op de pallet een stabiel stapel te kunnen bouwen. Die specifieke positie wordt al voor de neerlaatband in een weegstation bepaald en doorgegeven aan de robotbesturing. Ook is voorzien in een realtime koppeling met het ERP-systeem van Oukro.
Maar na de oplevering begint het eigenlijk pas. Nauw en voortdurend contact tussen de partners leidt nog met regelmaat tot verbeteringen, die je nu eenmaal alleen kan zien als een installatie in bedrijf is. Nu operators en installatie op elkaar ingespeeld zijn, presteert de installatie zelfs boven verwachting. En waar Bart Krieger, projectleider-constructeur bij Machinefabriek Geurtse, met gepaste trots stelt dat de installatie nu onder ideale omstandigheden zelfs 360 vellen per uur haalt, moet de Haan hem toch even kort maar krachtig corrigeren: "370."

Een uitgebreidere versie van dit artikel wordt gepubliceerd in de eerste (print)editie van Aandrijven en Besturen.