L’automazione industriale per cosmetici di alta gamma

Avreste mai pensato che un robot industriale ad alta velocità potesse riuscire a pulire e manipolare flaconi di cosmetici di fascia alta senza lasciare alcun segno? Questa era la sfida che Cosmint ha affrontato in risposta ad un aumento della domanda di produzione da parte di una delle marche di cosmetici e skincare premium con cui collabora. Lavorando con alcuni dei più grandi nomi della cosmetica mondiale, Cosmint è nota per i suoi standard di alta qualità e la sua tecnologia avanzata. Per questo il produttore italiano ha chiesto a Siscodata, un System Integrator con cui aveva già collaborato a vari progetti robotici, di progettare una soluzione di depalettizzazione innovativa in grado di prelevare, pulire, ruotare e consegnare flaconi di plastica con stampe personalizzate ad un ritmo accelerato di 150 pezzi al minuto.

“Abbiamo chiesto a Siscodata di sviluppare un’unica cella in grado di sostituire tre macchine standard ed espandere la nostra produttività. In soli quattro mesi e mezzo dall’inizio alla fine ci sono riusciti”, spiega Francesca Grieco, Engineering Manager di Cosmint Spa. “Siamo particolarmente soddisfatti dei robot Comau. Ci hanno permesso di raggiungere il nostro obiettivo di creare un sistema affidabile al 100% dal punto di vista delle prestazioni, della qualità e dell’elettromeccanica, in grado di rispondere agli standard di pulizia eccezionalmente alti richiesti dal nostro cliente finale.”

Francesca Grieco, Engineering Manager di Cosmint Spa

La sfida

Oltre alla pura e semplice complessità dell’automazione stessa, Cosmint ha sfidato Siscodata a progettare una soluzione ad alta velocità che eliminasse praticamente la contaminazione dei residui rispettando la natura delicata dei contenitori premium. Cosmint richiedeva anche un tasso di produzione fino a 150 flaconi al minuto, ovvero meno di 0,45 secondi per flacone. 

Un’altra difficoltà era gestire lo spazio ridotto quando si prelevavano i flaconi dal cartone alveolare. Il team di Siscodata doveva anche creare una pinza che potesse adattarsi alle differenze di distanza tra le scatole in arrivo e i dischi a piastre vincolati che portano al sistema di lavaggio. Infine, la soluzione avrebbe dovuto sostenere i rigorosi parametri di qualità e pulizia richiesti dal cliente finale per superare i propri test URS (User Requirements Specifications).

La soluzione

Lavorando fianco a fianco con il team di Cosmint Technology Transfer, Siscodata ha creato una soluzione di depallettizzazione automatizzata utilizzando due robot articolati Comau NJ-40 che avrebbero garantito la velocità, la precisione e la ripetibilità richieste dall’applicazione. Il team ha scelto Comau sia perché i loro robot erano già installati in altre celle Cosmint sia perché Siscodata lavora con Comau su progetti in tutto il mondo da più di 20 anni.

La soluzione si avvia con l’arrivo di flaconi con stampa personalizzata, 150x40x53 mm, che sono stati spediti via camion in fragili contenitori alveolati. Mediante l’uso di una telecamera di illuminazione ad alta risoluzione per guidare i robot, blocchi di 18 flaconi vengono prelevati dai contenitori alveolati e spostati alla stazione di pulizia adiacente. A causa dell’altezza del pallet, il sistema di visione inizialmente aveva difficoltà di illuminazione ottica e di tolleranze di parallasse tra la parte superiore del pallet e la parte inferiore del legno, nonostante la telecamera 2D ad altissima risoluzione e l’inclinazione del cartone del pallet. Per risolvere questo problema, il team ha modificato la calibrazione a griglia della telecamera. Invece della sua tipica calibratura singola, la telecamera è stata modificata per avere una calibrazione a griglia diversa per ogni livello specifico, permettendo al robot di gestire la telecamera in base a quale parte del pallet sta lavorando. 

Infatti, il robot Comau va prima al database e cambia l’impostazione della calibrazione della telecamera in base al livello del pallet da cui deve prelevare i flaconi, permettendo ai due robot di lavorare in tandem a velocità molto elevate. Inoltre, ogni robot è stato dotato di pinze autoregolanti e caratteristiche ausiliarie espressamente progettate per minimizzare il rischio di graffiare i flaconi di fascia alta, cosa che influirebbe sull’estetica e sulla qualità generale del prodotto finale. Queste includono guide antigraffio e prese ricoperte di velluto per evitare di danneggiare i flaconi, specialmente il logo dell’azienda.

Dopo che i flaconi sono stati depallettizzati, vengono ruotati di 90 gradi in modo che si trovino nella corretta posizione di riempimento. Poiché il cliente finale di Cosmint ha imposto requisiti di pulizia estremamente elevati, i flaconi vengono spostati in una doppia stazione di lavoro dove i robot aiutano a rimuovere le particelle residue o i contaminanti rimasti dai processi di produzione, spedizione e depallettizzazione. Questa parte della soluzione è piuttosto complessa e richiede movimenti sincronizzati “al volo” da parte dei robot (150 pezzi/minuto significa 0,45 secondi per flacone, incluso il tempo necessario per spostare il flacone). Il team ha progettato un sistema che prima pulisce ogni flacone con un flusso di aria filtrata. Poi, per essere ancora più sicuri, il sistema usa un filtro assoluto e deionizzatori per eliminare qualsiasi carica elettrostatica prima che polvere e particelle di plastica persistenti vengano definitivamente aspirate dai flaconi.  

I risultati

Utilizzando i robot Comau, Siscodata ha progettato un’innovativa cella automatizzata ad alta velocità che va a sostituire tre macchine standard, al fine di espandere la produttività di Cosmint mantenendo al contempo gli standard di alta qualità per cui l’azienda è conosciuta. Creata specificamente per contenitori cosmetici in plastica prestampati, la soluzione è stata sviluppata in soli 4 mesi e mezzo e installata in una sola settimana. Non solo, aiuta a garantire che il cliente finale riceva un prodotto privo di contaminazione e pienamente conforme ai loro rigorosi standard.

La soluzione completamente integrata ha permesso a Cosmint di soddisfare con successo le richieste del cliente e di raggiungere ciascuno degli obiettivi a cui aspirava: proteggere la qualità estetica e la purezza del prodotto finale, raggiungere un tasso di produzione di 150 flaconi al minuto e garantire l’efficienza meccanica, elettronica ed elettrica.

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di contaminazione residua all’interno del contenitore

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rischio di danneggiare o graffiare i contenitori premium

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flaconi trattati all’ora

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applicabile a svariate industrie e carichi utili