Productie keert terug dankzij nieuwe freesrobot

Een Belgische producent van isolatie experimenteert met nieuwe methoden om samengestelde onderdelen te frezen. Werk dat vroeger met conventionele machinewerktuigen werd gedaan, wordt thans uitgevoerd door een flexibele en uiterst precieze freesrobot. Hierdoor komen delen van de productie – die een paar jaar geleden naar China waren verhuisd – nu terug naar België.

Waar elektriciteit stroomt, is isolatie nodig. Dit principe was even hard van toepassing in 1934 als nu, en S.A. Isolants Victor Hallet in Brussel heeft sedertdien ononderbroken maatcomponenten geproduceerd voor elektrische isolatie. Het bedrijf, dat wereldwijd actief is, rekent bekende Europese fabrikanten van rijdend materieel, elektrische machines, onderdelen van energiecentrales en windturbines tot zijn cliënteel. Meer dan 80 procent van de productie is bestemd voor de uitvoer.

Het bedrijf, met aan het hoofd de vierde generatie van de familie Hallet, brengt een breed productassortiment op de markt dat vooral bestaat uit composietmaterialen op basis van epoxy- of polyesterhars. Tot voor kort werd alleen gebruikgemaakt van klassieke frees­methoden. Verkoopdirecteur Vincent Hallet: “We gebruiken vooral plaatmateriaal, dat we bewerken met CNC-freesmachines met drie of vijf assen.” De componentenloten – variërend van een tot vele tienduizenden componenten per jaar – zijn al even verschillend als complex. Eenvoudige componenten worden geproduceerd in de zusterfabriek in China. In België worden onderdelen gemaakt met ingewikkelde driedimen­sionale vormen.

De afgelopen twee jaar investeerde het bedrijf zwaar in een gezonde groei op lange termijn. “We lieten een nieuw productie­gebouw bouwen en dachten ondertussen lang en intensief na over de technologie die de beste aanvulling vormt op ons machinepark”, aldus Hallet.

Verschillende processen werden overwogen. Uiteindelijk besloot Hallet om een veelzijdiger freessysteem aan te schaffen: “We kwamen tot de conclusie dat een freesrobot de beste oplossing was: hij biedt de grootst mogelijke flexibiliteit én maximaliseert de capaciteit.”

Freesrobot met uitstekende precisie

Nadat Hallet een lijst met specificaties had opgesteld, ging het bedrijf praten met verschillende robotleveranciers, waaronder Stäubli Benelux, dat op zijn beurt VDS uit Proven aan boord bracht als partner in het project. VDS boogt op 25 jaar ervaring met geautomatiseerd frezen. Zaakvoerder Lander Debruyne: “Onze kerncompetentie is en was altijd al frezen – eerst met machines met drie assen, vervolgens met vijfassige modellen en nu met robots. Omdat onze klanten hoge eisen stellen wat precisiefrezen betreft, willen we absoluut Stäubli robots omdat ze de referentie zijn op dit gebied.”

Lander Debruyne en zijn team ontwierpen voor Hallet een verwerkingsfabriek waarin een centraal geplaatste, zesassige TX200-robot van Stäubli zes werkposten bedient. In drie van deze stations worden de componenten vastgehouden door vacuüm, in de andere drie gebeurt dit met mechanische klemtoestellen. Een volautomatisch werktuigwisselsysteem met 20 werktuigen levert uitstekende diensten. Vincent Hallet: “Per component worden tot tien verschillende werktuigen gebruikt.”

Efficiënt en zeer productief frezen

Een groot voordeel van dit systeemconcept is de grote productiviteit van de robot: terwijl de robot freest, kunnen de andere vijf stations met andere werktuigen worden uitgerust. En bij
onbemande shiften kan de TX200 een hele reeks componenten na elkaar bewerken. De machine haalt bovendien een uitzonderlijk hoog precisieniveau. Lander Debruyne: “Tijdens het frezen wordt de robotsturing om de twee milliseconden gevoed met nieuwe gegevens. Voor zover we weten, is deze machine uitgerust met de enige robot in België die voorzien is van een geïntegreerde Renishaw probe.” De werktuigdata worden verwerkt door een eigen sturing. De robot daarentegen gebruikt alleen positiegegevens. Op het gebied van sturingstechniek werkt VDS al jarenlang samen met B&R. De visuele weergave op het aanraakscherm van de VDS-bedieningsconsole geeft informatie over het proces.

Als freesprogramma gebruikt VDS het CAM-­softwarepakket SprutCAM. Lander Debruyne: “SprutCAM biedt veelzijdige mogelijkheden om geautomatiseerde machinebewerkingen uit te voeren en steunt ons tegelijk bij het ontwerp en de bouw van gerobotiseerde freesuitrusting, waarbij ook simulatie en botsingsanalyse worden gebruikt. SprutCAM is ook nuttig gebleken bij het ontwerpen van de veiligheids­voorzieningen.”

De interface tussen de robotsturing en de systeemsturing is UniVal Drive, realtime software ontwikkeld door Stäubli. Deze open software-interface maakt het mogelijk om Stäubli
kinematica te bedienen met een externe sturing. De bewegingssturing van het systeem wordt aangeduid als de master. Dit betekent eenvoudig gezegd dat de projectingenieurs het systeem volledig via een gemeenschappelijke sturing kunnen programmeren.

Terugkeer van China naar België

Voor Hallet was het een basisvereiste dat het systeem gemakkelijk te bedienen moest zijn. “Wij zijn zelf geen robotexperts”, benadrukt Vincent Hallet. Het door VDS ontwikkelde sys­teem voldoet volledig aan deze vereiste: “Het systeem is erg makkelijk te bedienen en onze werknemers kregen ter plaatse een uitstekende opleiding.” Als zich een probleem voordoet, kunnen de servicetechnici van VDS de sturing op afstand uitlezen via een dataverbinding.

De allereerste component die de assemblagelijn verliet, liet al meteen zien dat de freesrobot Hallet in staat stelt om zeer complexe onder­delen te produceren met een hoge precisie, zonder het onderdeel op verschillende manieren te moeten inklemmen. “Het is nog maar een paar jaar geleden dat we onze productie­capaciteit in China uitbreidden”, zegt Hallet. “Dankzij deze productietechnologie brengen we thans delen van de productie terug naar België.”

Vooruitzichten: onbemande shiften

Kort na de komst van de freesrobot liet Hallet een nieuw ventilatiesysteem installeren dat verbonden is met de robotsturing en alleen lucht afzuigt uit de zone waarin een component wordt bewerkt. De volgende stap voor het bedrijf is de inschakeling van de robot tijdens een onbemande nachtshift. De robot zal dan niet alleen machinebewerkingen uitvoeren maar tevens de componenten oppikken. Vincent Hallet: “We hebben dat stadium nog niet bereikt maar we werken eraan.” Als het zover is, zal de productiviteit nog eens met een grote stap vooruitgaan.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.