La Ricoh migliora la sua recente produzione di cartucce per toner

Ricoh UK Products Ltd, Mechatronic Production Systems e HBM hanno sviluppato un sistema unico per l’assemblaggio automatico del più recente toner Ricoh destinato al mercato europeo, un compito che ha presentato diverse difficoltà.

Una volta riempito il flacone per il nuovo toner, vi vengono applicati una chiusura e un tappo esterno da una macchina per assemblaggio automatizzata. Secondo Dave Roberts, Senior Project Engineer di Ricoh, questo processo riunisce i due principali problemi che occorreva affrontare. Innanzitutto, la chiusura doveva essere inserita correttamente in una posizione fissa nel flacone, in quanto il design presenta due clip che si agganciano in due incavi nel collo del flacone. Per questo meccanismo serviva un sistema in grado di rilevare se la chiusura era inserita correttamente e se erano presenti clip danneggiate o mancanti.

La seconda sfida consisteva nel garantire che il tappo esterno fosse applicato correttamente entro un determinato valore di coppia e senza disallineature della filettatura. Inoltre, Ricoh doveva monitorare il processo e sincerarsi che le cartucce fossero assemblate correttamente per ridurre l’espulsione di cartucce per toner completate. Se è possibile espellere singole parti durante la fase di adattamento anziché più avanti lungo il processo di produzione, si sprecano meno materiali e si sfruttano con più efficienza i tempi di produzione.

La soluzione più efficiente: una catena di misura HBM

Inizialmente, Ricoh UK Products Ltd ha collaborato con Mechatronic Production Systems, il partner per l’automazione che ha progettato e costruito le macchine per l'assemblaggio, in modo da individuare nuove soluzioni possibili. Dopo una lunga ricerca, si è deciso che la tecnologia di HBM poteva fornire la soluzione più economica per ottenere i risultati desiderati.

La soluzione di HBM comprende la cella di carico a singolo punto PW15 unita a un amplificatore MP85A FASTpress. Utilizza anche moduli dal pacchetto software FASTpress per monitorare e controllare i processi di adattamento.

PW15

PW15 è una cella di carico in acciaio inox robusta, ideale per l’uso nell’industria alimentare, del packaging e chimica. Può essere facilmente integrata in diverse applicazioni e garantisce affidabilità in ambienti difficili per periodi prolungati. La cella di carico PW15 è disponibile anche in versioni a prova di esplosione e con gradi di protezione IP68/IP69K.

MP85A FASTpress

MP85A FASTpress di HBM è in grado di modificare dati fino a 300 cicli di adattamento al minuto, garantendo la massima affidabilità anche in linee di produzione molto rapide. L’amplificatore industriale acquisisce fino a due grandezze di misura, come forza, spostamento o tempo, mentre monitora i processi di adattamento. È dotato di tecnologia con bus di campo industriale e protocolli che semplificano l’integrazione ottimale nei sistemi di automazione.

I dati vengono salvati sulla scheda di memoria del dispositivo oppure scaricati su un PC, mentre è possibile produrre singoli report per ogni processo con tutte le relative informazioni. Dave Roberts spiega che “È importante per noi registrare e memorizzare tutti i dati ricavati dal processo di assemblaggio, in modo da avere una tracciabilità dei prodotti. Il sistema HBM ha questa funzionalità, un dettaglio che è stato determinante per la decisione di scegliere queste apparecchiature”.

FASTpress suite

FASTpress suite di HBM comprende una serie di potenti moduli software per la valutazione e l’analisi dei dati. Ricoh UK Products Ltd ha deciso di acquistare il modulo EASYteach per completare l’hardware. È stato usato per modificare le curve di processo originali e stabilire le finestre di tolleranza più adatte, oltre che per controllare il processo OK/NOK. Roberts commenta: “Raccomandiamo l’acquisto del software extra EASYteach, perché ci ha veramente aiutati molto ad accelerare lo sviluppo dei sistemi”.

Tutto automatizzato

Il sistema HBM ha spronato la Ricoh UK Products Ltd ad implementare tutte le funzioni critiche concernenti la qualità nelle proprie linee di assemblaggio automatizzate invece di affidarsi alle operazioni manuali. Ciò assicura la qualità del prodotto finito che esce dalle linee di assemblaggio e garantisce che solo i prodotti di altissima qualità vengano distribuiti ai propri clienti. Questa soluzione contribuisce anche ad identificare i pezzi da scartare in uno stadio preliminare al fine di ridurre lo spreco dei materiali.

Roberts aggiunge, “Il supporto della HBM è stato ottimale, con numerose visite durante lo sviluppo del sistema. Ciò si è rivelato prezioso per il successo dell'implementazione dei sistemi, poiché la continuità dell'assistenza, sia dal Regno Unito che dalla Germania, è stata eccellente.”

Eppure, come ogni buon ingegnere, Roberts sta già pensando all'ulteriore sviluppo del sistema per ottenere maggiori vantaggi. Egli afferma: “Vorremmo lavorare con la  Mechatronic e con la HBM per catturare il numero di serie univoco creato nelle nostre macchine da assemblaggio e salvarlo insieme ad ogni curva. Questo completerà l'integrazione del nostro impianto di produzione, fornendoci la totale tracciabilità del prodotto.”.

Roberts conclude, "Siamo complessivamente soddisfatti della soluzione, che è facile da utilizzare e sviluppare con EASYteach e soddisfa le nostre necessità di controllo della qualità.".

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