Automação industrial para cosméticos topo de linha

Você nunca imaginou que um robô industrial de alta velocidade pudesse limpar e manipular frascos de cosméticos de alta qualidade sem deixar nenhuma marca? Era este o desafio enfrentado pela Cosmint em resposta a uma demanda crescente de produção de uma das mais importantes marcas de cosméticos e cuidados da pele. Trabalhando com alguns dos maiores nomes na área dos cosméticos, a Cosmint é conhecida por seus elevados padrões de qualidade e sua tecnologia avançada. É por isso que o fabricante italiano solicitou à Siscodata, um Integrador de Sistema com o qual já havia trabalhado anteriormente em diversos projetos de robótica, que concebesse uma solução inovadora de despaletização, capaz de pegar, limpar, fazer girar e entregar frascos plásticos com impressão personalizada a um ritmo acelerado de 150 peças por minuto.  

“Pedimos à Siscodata que desenvolvesse uma célula única que pudesse substituir três máquinas padrão e aumentar nossa produtividade. Em apenas quatro meses e meio do início ao fim, eles o fizeram,” explica Francesca Grieco, Manager de Engenharia na Cosmint Spa. “Estamos particularmente satisfeitos com os robôs da Comau, que nos permitiram alcançar nosso objetivo de criar um sistema 100% confiável do ponto de vista do desempenho, da qualidade e da eletromecânica, e que pode garantir os padrões de limpeza excepcionalmente elevados especificados por nosso cliente final.”

 Francesca Grieco, Manager de Engenharia na Cosmint Spa.

O Desafio

Além da extrema complexidade da própria automação, a Cosmint desafiou a Siscodata a conceber uma solução de alta velocidade que devia eliminar virtualmente qualquer contaminação residual e ao mesmo tempo respeitar a natureza delicada dos frascos especiais. A Cosmint requeria igualmente uma taxa de produção de até 150 frascos por minuto, o que se traduz por menos de 0,45 segundos por frasco. 

Uma outra dificuldade era gerir o espaço reduzido para a retirada dos frascos da placa de alvéolos de papelão. A equipe da Siscodata também devia criar uma garra capaz de se adaptar às diferenças de distância entre as caixas na entrada e os pucks fixos de encaminhamento ao sistema de limpeza. Finalmente, a solução devia manter os rigorosos parâmetros de qualidade e limpeza estabelecidos pelo cliente final para passar seus Testes URS (User Requirements Specifications).

A Solução

Trabalhando lado a lado com a equipe de Transferência de Tecnologia da Cosmint, a Siscodata criou uma solução de despaletização automatizada utilizando dois robôs articulados NJ-40 da Comau que podem garantir a velocidade, a precisão e a repetibilidade exigidas pela aplicação. A equipe escolheu a Comau porque seus robôs já foram instalados em outras células da Cosmint e a Siscodata já trabalha com a Comau em projetos no mundo inteiro há mais de 20 anos.

A solução começa com a chegada dos frascos de 150x40x53 mm de impressão personalizada, que foram transportados por caminhão em frágeis contentores de papelão com alvéolos. Com o uso de uma câmara de iluminação a alta resolução para guiar os robôs, uma série de 18 frascos é retirada dos contentores em forma de alvéolos e enviada à seção de limpeza adjacente. Devido à altura do palete, o sistema de visão teve inicialmente dificuldades óticas de iluminação e tolerâncias de paralaxe entre o topo do palete e o fundo, apesar da altíssima resolução da câmara 2D e da inclinação das placas de papelão do palete. Para resolver este problema, a equipe modificou a calibração da grelha da câmara. Em vez de sua calibração simples usual, a câmara foi modificada para ter uma calibração de grelha memorizada para cada nível específico, permitindo ao robô manusear a câmara com base na parte do palete em que está trabalhando. 

De fato, o robô Comau vai primeiro à base de dados e muda o ajuste de calibração da câmara conforme o nível do palete no qual deverá recolher os frascos, o que permite aos dois robôs trabalhar em tandem a velocidades muito elevadas. Além disso, cada robô foi equipado com garras auto-ajustáveis e funcionalidades auxiliares especialmente concebidas para minimizar o risco de arranhar os frascos topo de gama, o que prejudicaria o aspecto estético e a qualidade global do produto final. Isto inclui guias à prova de arranhaduras e mãos de garra revestidas de veludo para evitar avarias aos frascos, especialmente ao logotipo da empresa.

Depois de despaletizados os frascos, estes efetuam uma rotação de 90 graus de maneira a ficar na posição correta de enchimento. O cliente final da Cosmint tendo imposto requisitos de limpeza extremamente elevados, os frascos são enviados a uma estação de trabalho dupla, onde os robôs ajudam a eliminar partículas ou contaminantes residuais deixados durante a produção, o transporte e o processo de despaletização. Esta parte da solução é muito complexa e exige movimentos totalmente sincronizados da parte dos robôs (150 peças/minuto significa obter 0,45 segundos por frasco, incluindo o tempo necessário para movimentar o frasco). A equipe concebeu um sistema que em primeiro lugar limpa cada frasco com um fluxo de ar filtrado. Então, para maior certeza, o sistema utiliza um filtro absoluto e desionizadores para eliminar qualquer carga eletrostática antes que a poeira e as partículas de plástico sejam definitivamente aspiradas para fora dos frascos.  

De fato, o robô Comau vai primeiro à base de dados e muda o ajuste de calibração da câmara conforme o nível do palete no qual deverá recolher os frascos, o que permite aos dois robôs trabalhar em tandem a velocidades muito elevadas. Além disso, cada robô foi equipado com garras auto-ajustáveis e funcionalidades auxiliares especialmente concebidas para minimizar o risco de arranhar os frascos topo de gama, o que prejudicaria o aspecto estético e a qualidade global do produto final. Isto inclui guias à prova de arranhaduras e mãos de garra revestidas de veludo para evitar avarias aos frascos, especialmente ao logotipo da empresa.

Depois de despaletizados os frascos, estes efetuam uma rotação de 90 graus de maneira a ficar na posição correta de enchimento. O cliente final da Cosmint tendo imposto requisitos de limpeza extremamente elevados, os frascos são enviados a uma estação de trabalho dupla, onde os robôs ajudam a eliminar partículas ou contaminantes residuais deixados durante a produção, o transporte e o processo de despaletização. Esta parte da solução é muito complexa e exige movimentos totalmente sincronizados da parte dos robôs (150 peças/minuto significa obter 0,45 segundos por frasco, incluindo o tempo necessário para movimentar o frasco). A equipe concebeu um sistema que em primeiro lugar limpa cada frasco com um fluxo de ar filtrado. Então, para maior certeza, o sistema utiliza um filtro absoluto e desionizadores para eliminar qualquer carga eletrostática antes que a poeira e as partículas de plástico sejam definitivamente aspiradas para fora dos frascos.  

Os Resultados

Utilizando robôs da Comau, a Siscodata concebeu uma inovadora célula automatizada a alta velocidade para substituir três máquinas padrão a fim de aumentar a produtividade da Cosmint e ao mesmo tempo preservar os padrões de alta qualidade que fazem o renome da empresa. Especialmente criada para recipientes de cosméticos de plástico pré-impresso, esta solução foi desenvolvida em apenas 4 1/2 meses e instalada em uma única semana. O que é ainda mais importante, ela permite ao consumidor final receber um produto isento de contaminação e 100% conforme a seus rigorosos padrões.

Esta solução totalmente integrada permitiu à Cosmint responder com sucesso às exigências de seu cliente e atingir todos os objetivos visados: proteger a qualidade estética e a pureza do produto final, obter uma taxa de produtividade de 150 frascos por minuto e garantir a eficiência mecânica, eletrônica e elétrica.

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0

de contaminação residual no interior do recipiente

0

risco de avariar ou arranhar os frascos de alta qualidade

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0

K

frascos manuseados por hora

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%

adaptável a diferentes indústrias e cargas de trabalho

0 productivity loss during the expansion process