02 - O desafio

A LEM Optical, fabricante de algumas das marcas de óculos esportivos mais conceituadas, decidiu introduzir a automação colaborativa em resposta a uma série de desafios de aplicação. Até agora, a empresa instalou quatro Universal Robots robôs colaborativos em 3 processos diferentes. Cada processo apresentou um desafio específico.

Marcação da lente a laser: o desafio nesta aplicação foi manter uma distância constante entre o ponto focal do laser e a lente cilíndrica, interpolando o feixe de laser com o movimento da lente para garantir a marcação de toda a superfície.
Distribuição de cola à base de água: uma quantidade específica de cola teve que ser aplicada ao preenchimento de espuma dos óculos de esqui, ao longo de uma trajetória predefinida, evitando algumas áreas do preenchimento. O aplicativo também teve que atender a uma série de critérios de peso/pegada, uma vez que foi instalado em um piso de mezanino incapaz de acomodar máquinas pesadas.
Tendência de máquinas de moldagem por injeção: o desafio era automatizar uma operação não ergonômica e otimizar o tempo e a eficiência do ciclo.

Destaques do caso

Indústria Industry

País Country

Número de Empregados Number of Employees

Vídeo — LEM Optical, Itália

01 - o conto

A LEM Optical é uma empresa em Galliate Lombardo, na Itália, que fabrica óculos e óculos de esqui de alto desempenho para as principais marcas de óculos. Os principais desafios, como a concorrência de países com custos de mão-de-obra mais baixos, a crescente demanda por variações de modelo e o corte generalizado de custos, levaram a LEM a avançar rapidamente para a automação. A empresa já implantou quatro Universal Robots na marcação a laser, dispensação e no cuidado de máquinas de moldagem por injeção.

03 - A solução

A LEM Optical foi para a Alumotion, distribuidora oficial da Universal Robots, para lidar com a integração dos cobots e automatizar os três processos.

Marcação a laser colaborativa

Para a aplicação de marcação de lentes a laser, dois cobots UR3 foram instalados em duas células idênticas. O cobot pega as lentes (já inseridas na armação dos óculos) com uma pinça a vácuo desenvolvida separadamente pela LEM. Em seguida, coloca as lentes sob o laser e as move de modo que a distância do ponto focal permaneça constante, garantindo que a lâmina aja ao redor da borda da lente para marcá-la. No final do ciclo – que dura cerca de três minutos para completar a marcação de ambas as lentes – o robô coloca as lentes e a armação num rack. As duas células são fornecidas por um tampão contendo de 20 a 40 lentes cada.

"Não teríamos conseguido fazer isso sem os cobots", diz Stefano Lodigiani, gerente geral e co-proprietário da LEM. “Manualmente, é simplesmente impossível manter uma distância constante do ponto focal do laser, enquanto os cobots garantem a precisão e a repetibilidade de que precisamos para executar o processo de forma impecável. Além disso – graças ao buffer de alimentação das duas células – esta fase agora é totalmente automatizada. Os operadores realizam apenas duas operações: carregamento do buffer cerca de uma vez por hora e controle de qualidade. Isso nos permitiu otimizar nossa força de trabalho e atribuir funcionários a empregos com maior valor agregado, mantendo a alta precisão nesta operação delicada.”

** Distribuição de cola**

Os principais produtos da LEM incluem vários modelos de óculos de esqui. A aplicação dispensa cola em uma área específica do acolchoamento de espuma para ser colada na armação dos óculos. Como resultado de um ajuste de parâmetro de produção, o preenchimento agora se projeta cerca de dois milímetros para fora da estrutura: a cola deve ser aplicada apenas na parte que entra em contato com a estrutura. “Manualmente, era impossível realizar essa operação com a repetibilidade necessária, em trajetória idêntica e em ritmo constante”, explica Stefano Lodigiani. “Por isso, instalamos um UR5 equipado com um dispensador alimentado a partir de um tanque, que distribui a cola no preenchimento ao longo de uma trajetória sempre idêntica e a uma taxa constante. Obtivemos um produto consistente e de maior qualidade. Além disso, como essa etapa é realizada em um mezanino dentro de nossa planta, a automação teve que atender a condições específicas de peso e pegada, uma vez que o layout já estava bastante cheio e o mezanino não podia ser sobrecarregado. O UR5 pesa menos de 20 kg, carregamos facilmente escada acima e instalamos sem dificuldade.”

**Tendência de máquinas de moldagem por injeção**

A terceira e última aplicação desenvolvida pela LEM é a de uma máquina de moldagem por injeção. A máquina molda as armações dos óculos de esqui. Um cobot UR10 coloca os moldes macho dentro da máquina, remove-os quando o ciclo tiver sido concluído e coloca-os numa área de transferência onde o operador separa o molde da estrutura acabada. O cobot está equipado com uma unidade de recolha de 4 pontos. Com dois pontos, pega dois moldes masculinos vazios e os coloca na máquina; ao mesmo tempo, os outros dois pontos removem os outros dois moldes com a estrutura moldada. O operador os separa e um novo ciclo começa.

“Nesta aplicação, o cobot atende a duas necessidades principais”, explica Stefano Lodigiani. “Melhora a ergonomia da estação de moldagem (os moldes pesam cerca de 1 kg cada, de modo que o operador é obrigado a manusear cerca de 4 kg de material a cada 60/70”) e otimiza a taxa de produção. O tempo de ciclo é fundamental na moldagem de plástico para garantir a qualidade do produto: o cobot garante que a aplicação prossiga a uma taxa e pressão constantes.”

Sem a automação do cobot, não teríamos sido capazes de suportar as pressões competitivas no setor ou fornecer aos nossos clientes as personalizações que eles exigem.

Claudio Marcassa, LEM Optical Business Development Manager and co-owner

04 - vantagens

O nível de automação no setor de óculos ainda é baixo. Muitas operações são realizadas manualmente. O uso de robôs colaborativos permitiu à LEM alcançar produtividade constante e maior racionalidade na gestão da força de trabalho e fornecer uma série de customizações solicitadas pelos clientes, o que teria sido impossível de alcançar manualmente. Os cobots também permitiram que a empresa otimizasse alguns processos estratégicos, aumentando assim a produtividade e a qualidade final.