Automatisation industrielle de cosmétiques haut de gamme

Vous êtes-vous déjà demandé si un robot industriel à grande vitesse était capable de nettoyer et manipuler des flacons cosmétiques haut de gamme sans laisser la moindre marque ? Tel était le défi que Cosmint a dû relever en réponse à l’accroissement de la demande de production de l’un de ses clients haut de gamme dans le domaine des produits de beauté et de soins de la peau. Cosmint, qui collabore avec quelques-uns des plus grands noms des cosmétiques, est connue pour ses normes exigeantes et sa technologie avancée. C’est la raison pour laquelle ce fabricant italien a demandé à Siscodata, intégrateur de systèmes avec lequel il avait travaillé à divers projets robotiques, de concevoir une solution de dépalettisation innovante pour prendre, nettoyer, faire tourner et distribuer des flacons en plastique à impression personnalisée à une cadence accélérée de 150 pièces par minute.

« Nous avons demandé à Siscodata de remplaçer trois machines standard par une cellule unique qui augmenterait notre productivité. Cette modification a étéfaite en seulement quatre mois et demi », explique Francesca Grieco, responsable de l’ingénierie chez Cosmint S.p.a. « Nous sommes particulièrement satisfaits des robots Comau, qui nous ont permis d’atteindre notre objectif, à savoir créer un système 100 % fiable du point de vue des performances, de la qualité et de l’électromécanique et capable de garantir les normes exceptionnellement élevées spécifiées par notre client final. »

Francesca Grieco, responsable de l’ingénierie chez Cosmint S.p.a.

Défi

En plus de la complexité de l’automatisation en soi, Cosmint a mis Siscodata au défi de concevoir une solution à grande vitesse éliminant théoriquement la contamination résiduelle, tout en respectant la nature délicate des récipients haut de gamme. Cosmint exigeait également une cadence de fabrication de 150 flacons par minutes, soit moins de 0,45 seconde par flacon. 

La gestion de l’espace réduit pendant le prélèvement des flacons dans le carton en nid d’abeille représentait une autre difficulté. L’équipe de Siscodata devait créer un préhenseur capable de s’adapter aux différences de distance entre les boîtes entrantes et les galets de la plaque captive menant au système de lavage. Enfin, la solution devait maintenir les paramètres rigoureux de qualité et de propreté énoncés par le client final, afin de réussir les essais de spécification des exigences de l’utilisateur.

Solution

Main dans la main avec l’équipe de transfert technologique de Cosmint, Siscodata a créé une solution de dépalettisation automatisée utilisant deux robots articulés NJ-40 de Comau, garantissant la vitesse, la précision et la répétabilité de l’application. L’équipe a choisi Comau à la fois parce que ses robots étaient déjà installés dans d’autres cellules de Cosmint et parce que Siscodata travaille avec Comau partout dans le monde depuis plus de 20 ans.

La solution commence par l’arrivée des flacons avec impression personnalisée, mesurant 150 x 40 x 53 mm, emballés dans des cartons à nids d’abeille.. Grâce à une caméra d’éclairage à haute résolution qui guide les robots, une série de 18 flacons est prélevée dans le carton et transportée jusqu’au poste de nettoyage adjacent. En raison de la hauteur de la palette, le système de vision avait initialement des difficultés d’éclairage optique et des tolérances de parallaxe entre le haut et la base de la palette, malgré sa caméra 2D à très haute résolution et l’inclinaison du carton sur la palette. Pour régler ce problème, l’équipe a modifié l’étalonnage de la grille de la caméra. Au lieu d’un classique étalonnage simple, la caméra mémorise un étalonnage par grille différent à chaque niveau, ce qui permet au robot de gérer la caméra selon la partie de la palette sur laquelle il intervient. 

Le robot Comau consulte d’abord la base de données et change l’étalonnage de la caméra en fonction du niveau de la palette auquel il doit prendre les flacons, ce qui permet aux deux robots de fonctionner en tandem à très grande vitesse. De plus, chaque robot est équipé de préhenseurs à réglage automatique et de fonctionnalités auxiliaires expressément conçues pour minimiser le risque d’éraflure des flacons haut de gamme, qui endommagerait l’esthétique et la qualité générale du produit final. Ces grippers comportent des guides anti-éraflures et des doigts à toucher velours pour ne pas abîmer les flacons, en particulier le logo de la société.

Une fois dépalettisés, les flacons sont tournés à 90 degrés pour arriver dans la position de remplissage. Le client final de Cosmint ayant imposé des exigences de propreté extrêmement strictes, les flacons passent par un double poste de travail, où les robots nettoient les particules résiduelles ou les contaminants déposés pendant la production, l’expédition et la dépalettisation. Cette partie de la solution est assez complexe et nécessite des mouvements synchronisés « à la volée » (150 pièces/minute, équivalant à 0,45 seconde par flacon, y compris le temps de déplacement du flacon). L’équipe a conçu un système qui nettoie d’abord chaque flacon avec un flux d’air filtré. Ensuite, pour plus de certitude, le système utilise un filtre absolu et des déioniseurs, qui suppriment toute charge électrostatique, puis la poussière et les particules de plastique restantes sont aspirées hors des flacons.  

Résultats

À l’aide des robots Comau, Siscodata a conçu une cellule automatisée innovante à grande vitesse pour remplacer trois machines standard et augmenter la productivité de Cosmint tout en conservant les normes de qualité élevées qui font la renommée de l’entreprise. Spécialement créée pour des récipients cosmétiques en plastique préimprimé, la solution a été mise au point en quatre mois et demi seulement et installée en une seule semaine. Qui plus est, elle permet de livrerau client final  un produit dépourvu de contamination et 100 % conforme à ses normes rigoureuses.

Cette solution entièrement intégrée a permis à Cosmint de répondre aux demandes de son client et d’atteindre chacun de ses objectifs : protection de la qualité esthétique et de la pureté du produit final, cadence de production de 150 flacons par minute et efficacité mécanique, électronique et électrique.

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0

de contamination résiduelle dans le récipient

0

risque d’endommagement ou de rayure des récipients haut de gamme

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flacons manipulés par heure

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%

adaptable à différents secteurs et différentes charges utiles

0 productivity loss during the expansion process