Skumproducent har fået blod på tanden efter introduktion til robotter

Kan man overføre en vanskelig, manuel udskæringsproces med høje kvalitetskrav til en robot? I MADE FAST har Teknologisk Institut taget udfordringen op sammen med Nordic Foam Group.

Hvad har Arne Jacobsens designerstole, indendørs trampolinparker og kufferter til fælles? Svaret er formskåret skum.

Nordic Foam Group fra Holeby fremstiller skum til en bred palet af kunder, som bestiller alt fra hynder og akustikløsninger til emballageindlæg og skumgravslegeklodser.

Robotter er dog endnu ikke en del af arbejdsstyrken i den lollandske virksomhed, der beskæftiger ti medarbejdere. De gik derfor med i et MADE FAST-projekt, hvor Teknologisk Institut undersøgte, om den manuelle udskæring af skumhynder til Arne Jacobsens 7-er stole kunne automatiseres.

Om missionen lykkedes, kommer vi til. Lad os først kigge på, hvordan hynden til den ikoniske designerstol bliver til i dag.

Den manuelle udskæringsproces er tidskrævende og udgør en rygbelastningsrisiko for medarbejderne, som hver sjette uge skal skære en 45-graders smig på 700-800 hynder. Det kræver nemlig høj koncentration og præcision at opnå den ønskede kvalitet.

Simulering og sensorudforskning

Karsten Ahrentsen, seniorkonsulent hos Teknologisk Institut, er manden, der skal undersøge, om udskæringen kan udføres af en robot.

Første skridt bliver at tegne et koncept for robotløsningen ved hjælp af offline programmerings- og simuleringssoftware.
 

Her bliver positionen for robotten, savklingen og hynden angivet. Efter simuleringen genereres et robotprogram, der sendes videre til den fysiske robot i Cobot Lab på Teknologisk Institut.

Med en skabelon af pap bliver det nu testet, om punkterne langs kanten giver den ønskede bevægelse med konstant hastighed og retning.

Forsøget viser, at det er vanskeligt at gribe emnet præcist i centrum, samt at der kan være unøjagtigheder i selve hyndens form.

Han begiver sig derfor ud i et forsøg med at korrigere bevægelserne løbende med en laserafstandsmåler, der giver signal direkte til robotten, som kompenserer dens bevægelser.

Til dette forsøg er pap-skabelonen byttet ud med en udskåren træplade.

Karsten Ahrentsen opgraderer herefter fra træpladen til en sammenlignende test med rigtige skumhynder.
 

– Ved brug af sensorkompensering fastholdes positionen af hyndens kant, selvom hynden drejes rundt af robotten. Dette er afgørende for, at savklingen kan skære smigvinklen det rette sted på hynden, delkonkluderer seniorkonsulent Karsten Ahrentsen fra Teknologisk Institut.

Hvordan griber man bedst skum med en robot?

En væsentlig opgave i eksperimentet er at gøre robotten i stand til at gribe skumhynder fra en stak og aflevere dem igen efter skæring i en anden stak.

Det lyder måske nemt, men da skum som bekendt ikke er lufttæt, er en traditionel vakuumløsning svær at implementere, da man risikerer at gribe mere end én hynde ad gangen.

Efter lidt eksperimenter når Karsten Ahrentsen derfor frem til, at en nålegriber med 3D-printede montagebeslag er den optimale løsning.

Den endelige test

Nu er det blevet tid til at rulle robotten ud af laboratoriet, over Storebælt og ind i produktionsfaciliteterne hos Nordic Foam Group på Lolland, så den kan blive afprøvet i skumspecialisternes virkelighed.

Martin Lundhus, som er direktør for Nordic Foam Group, bevidner også robottens premiere i skumudskæringsdisciplinen.

– Jeg er da blevet overrasket over, hvor nøjagtigt robotten kan lave de her ting – og lave et meget pænt snit. Når jeg sammenligner med nogen af dem, som har stået og gjort det her igennem de sidste 25 år - som har det liggende i hænderne - så synes jeg faktisk, at den har gjort det rigtig godt, fortæller en begejstret direktør.

– Det, som også er lidt interessant, er, at vi vil kunne håndtere nogle større mængder, vi vil kunne frigive en masse tid til andre opgaver, vi vil kunne fjerne nogle belastende arbejdsstillinger, og vi vil kunne fastholde et lige så højt – hvis ikke endnu højere – niveau af kvalitet. Så det giver bare blod på tanden for at kigge videre på robotteknologi, tilføjer Martin Lundhus.

Pilotforsøget er nu ved vejs ende, og den endelige konklusion er klar: En robotløsning til smig-skæring på båndsav er realiserbar.

Projektet blev udført i den strategiske indsats 'Digitalisering af produktionsprocesser' i MADE FAST.

Fakta om Nordic Foam Group

• Nordic Foam Group – tidligere Skum og Madrasspecialisterne – blev etableret i 2003 og har adresse i Holeby på Lolland.
• Virksomheder har i dag ti medarbejdere, som bearbejder store skumblokke til kundespecifikke emner til især emballage-, bygge- og møbelindustrien.
• Læs mere på deres website: https://nordicfoamgroup.com/