Ricoh verbessert Produktion seiner neuesten Serie von Tonerkartuschen

Zusammen mit Mechatronic Solutions und HBM arbeitet Ricoh UK Products Ltd an der Entwicklung eines durchgängigen Qualitätssicherungssystems für die automatische Fertigung seiner neuesten Tonerprodukte für den europäischen Markt. Ist der Behälter für das neue Tonerprodukt gefüllt, muss er durch eine automatische Fertigungsmaschine mit einem Verschluss und einer äußeren Abdeckkappe versehen werden, woraus sich einige produktionstechnische Herausforderungen ergeben.

Dave Roberts, leitender Projektingenieur bei Ricoh UK Products Ltd, zufolge mussten hier zwei Hauptaufgaben angegangen werden. Ricoh UK Products Ltd musste sicherstellen, dass der Verschluss korrekt an einer bestimmten Stelle im Behälter eingesetzt wurde, was eine Herausforderung darstellte, da bei der neuen Bauform zwei Klammern verwendet werden, die in zwei Vertiefungen im Behälterhals einrasten. Das erforderliche System musste erkennen können, ob der Verschluss korrekt eingesetzt wurde und ob Klammern beschädigt wurden oder fehlten.

Die zweite Aufgabe bestand darin, die korrekte Anbringung der äußeren Abdeckkappe sicherzustellen, und zwar unter Einhaltung vorgegebener Drehmomentrichtwerte und ohne Verkanten. Zusätzlich musste Ricoh UK Products Ltd den Prozess zur Sicherstellung der korrekten Fertigung der Kartuschen überwachen, um in späteren Phasen möglichst wenig Ausschuss bei den fertiggestellten Tonerkartuschen zu haben. Dadurch, dass Teile bereits während des Einpressens aussortiert werden und nicht erst zu einem späteren Zeitpunkt in der Fertigung, wird weniger Material und Zeit verschwendet.

Die effizienteste Lösung: Eine Messkette von HBM

Um mögliche Lösungen zu prüfen, arbeitete Ricoh UK Products Ltd zunächst mit seinem Automatisierungspartner Mechatronic Solutions zusammen, der die Fertigungsmaschinen entwickelte und baute. Nach umfangreichen Untersuchungen kam man zu dem Schluss, dass Geräte von HBM die kostengünstigste Lösung darstellten, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Mechatronic Solutions ist der führende britische Anbieter innovativer Automatisierungslösungen und Dienstleister in der Systemintegration mit der Zielsetzung, Prozesse und Systeme zu schaffen, die für Kosteneffizienz, Geschwindigkeit und Qualität in jeder Fertigungsumgebung sorgen.

Die Lösung von HBM basiert auf einer Plattformwägezelle PW15 in Kombination mit einem Verstärker MP85A FASTpress mit Modulen der Software-Suite FASTpress zum Überwachen und Steuern der Fügeprozesse.

PW15

PW15 ist eine robuste Wägezelle aus Edelstahl für viele unterschiedliche Anwendungsgebiete. Sie kann einfach in Messsysteme integriert werden, wie sie für den zuverlässigen und langfristigen Betrieb in rauer Umgebung erforderlich sind. Darüber hinaus ist PW15 sowohl in explosionsgeschützter Ausführung als auch mit der Schutzart IP68/IP69K erhältlich.

MP85A FASTpress

MP85A FASTpress von HBM kann die Daten von bis zu 300 Fügezyklen pro Minute verarbeiten - und sorgt so für höchste Zuverlässigkeit, selbst in sehr schnellen Produktionslinien. Während der Überwachung von Fügevorgängen kann der Verstärker MP85A FASTpress bis zu zwei Messgrößen wie Kraft und Weg oder Zeit erfassen. Er verfügt über industrielle Feldbustechnologie und Digitalein- und ausgänge und ist dadurch bestens in Automatisierungssysteme integrierbar.

Erfasste Daten können entweder auf der Speicherkarte des Geräts abgelegt oder auf einen PC heruntergeladen werden; wenn erforderlich, kann für jeden Vorgang ein Bericht mit allen Prozessinformationen erstellt werden. Roberts merkt an: "Uns ist es wichtig, alle Daten des Fertigungsprozesses zu erfassen und zu speichern, um die Rückführbarkeit für unser Produkt zu garantieren. Das System von HBM bietet diese Funktionalität, was einen direkten Einfluss auf die Entscheidung für dieses Gerät hatte."

FASTpress Suite

Zur FASTpress Suite von HBM gehört eine Reihe leistungsstarker Software-Module für die Datenauswertung und -analyse. Ricoh UK Products Ltd entschied sich für den Erwerb des Moduls EASYteach zusätzlich zur Hardware und setzte EASYteach ein, um die ursprünglichen Prozesskurven zu modifizieren und die am besten geeigneten Toleranzfenster zu bestimmen sowie eine IO/NIO-Entscheidung hinsichtlich der Prozesse zu treffen. Roberts erläutert: "Wir empfehlen den Erwerb der Zusatz-Software EASYteach; sie konnte die Entwicklung der Systeme wirklich beschleunigen."

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Alles automatisiert

Dank des Systems von HBM konnte Ricoh UK Products Ltd alle qualitätsrelevanten Funktionen auf seine automatischen Fertigungslinien verlagern, anstatt sich auf manuelle Vorgänge verlassen zu müssen. Das sichert die Qualität des Endprodukts, das die Fertigungslinien verlässt und garantiert, dass nur Produkte allerhöchster Qualität an die Kunden gehen. Die Lösung ermöglicht zudem das Erkennen von Ausschussware in einem früheren Stadium und reduziert dadurch Materialverschwendung.

Roberts fügt hinzu: "Die Unterstützung durch HBM bei der Entwicklung des Systems war exzellent und umfasste auch zahlreiche Besuche vor Ort. Diese erwiesen sich als äußerst wertvoll für die erfolgreiche Umsetzung der Systeme; die laufende Betreuung, sowohl aus Großbritannien als auch aus Deutschland, war ebenfalls erstklassig."

Wie jeder gute Ingenieur plant Roberts jedoch bereits die Weiterentwicklung des Systems, um Zusatznutzen zu generieren. Er sagt: "Gerne würden wir mit Mechatronic und HBM daran arbeiten, die in unseren Fertigungsmaschinen erzeugte eindeutige Seriennummer zu erfassen und diese für jede Kurve zu speichern. Dies würde die Integration unserer Produktionsanlage vollenden und uns vollständige Rückführbarkeit ermöglichen."

Roberts schließt: "Wir sind voll und ganz zufrieden mit dieser Lösung; Bedienung und Entwicklung mit EASYteach sind einfach und unsere Anforderungen hinsichtlich der Qualitätssicherung werden erfüllt."

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