De roestbestendige robot

Het produceren van kazen is voor robots een erg corrosief karwei. Enerzijds is er zout. Anderzijds zijn er reinigingsmiddelen. Om beide roestveroorzakers het hoofd te bieden, voorzag ABB hun IRB 6700 Foundry robot van een speciale nikkelcoating. Robotintegrator Dero kreeg de primeur voor een Italiaanse producent van Gorgonzola.

“Het klinkt misschien een beetje gek, maar eigenlijk is deze robot voor de automotive ontwikkeld”, zegt Hayoo Terpstra, terwijl hij met vlakke hand de nog naglimmende robot die net een grondige reinigingsbeurt heeft gehad, een bemoedigend klopje op de pols geeft. De Business Development Manager van ABB Robotics Benelux, die al aan ABB-robots knutselde in de tijd dat ze nog ASEA heten, heeft met zijn vele jaren robotervaring wel gekkere dingen gezien. Eigenlijk lag het voor de hand en was het eerder gek dat het nog niet eerder gebeurde. Ook in de automobielindustrie heb je bij het schoonmaken van gietdelen te maken met zeer corrosieve omstandigheden. En dan hebben beschermende maatregelen zich snel terugverdiend.

 

Speciale nikkellaag

“In basis is deze robot is een IRB6700 Foundry”, ligt Terpstra de primeur voor de kaasindustrie toe. toe. “De naam verraadt het al een beetje: met een payload van 235 kg en een werkbereik van 2,65 meter wordt hij vaak ingezet voor het reinigen van gietdelen en bewerkte onderdelen in de automobielindustrie. Normaliter zit een robot als deze strak in de lak. Meestal met een twee componenten systeem. Maar omdat de gebruikte reinigingsmiddelen corrosief zijn, gaat de robot daar waar kleine schuurtjes in de lak ontstaan roesten. Ook kan er op overgangsranden – dus van lak een gelakt deel naar een bewerkt vlak - vocht onder de lak kruipen wat roest veroorzaakt. Nu kan je dat soort plekken wel periodiek bijwerken, maar uiteindelijk is dat geen houdbare oplossing. We hebben de robots daarom een speciale nikkellaag te voorzien. Speciaal, omdat het een legering betreft die de ductiliteit vergoot. Zuiver nikkel is van nature erg hard. En indien aangebracht op het zachtere staal kan breuk ontstaan waardoor het nikkel eraf bladdert.” Terpstra verzekert ons overigens wel dat de gebruikte nikkellegering nog steeds krasvast genoeg om beschadigingen te voorkoken. De ongewenste hechtingsproblemen zijn er echter niet. 

Links: Maro Dedel (Dero), Rechts: Haayo Terpstra (ABB)

Aanvullende maatregelen

Gevraagd welke onderdelen van de robot er allemaal van nikkel zijn voorzien, legt Terpstra uit dat het echt een behandeling van top tot teen betreft. “Voor wat betreft de gietdelen gaat het om de buitenkant, maar ook aan de binnenkant waar de gearboxes geplaatst worden én de nabewerkte oppervlakken waar de flenzen gemonteerd worden. Verder zijn natuurlijk ook alle motoren en gearboxes behandeld.” En de bevestigintsmaterialen? “Die zijn allemaal van rvs. Alle roterende afdichtingen zijn van viton en ook de kabels zijn van xxx zodat zowel zure als alkalische reinigingsmiddelen geen enkel probleem op leveren”, vervolgt Terpstra. “In de robot zijn overigens geen connectoren te vinden, alleen doorvoeren. De stekkeraansluitingen zelf zitten in een kastje weggewerkt dat dankzij een meterslange kabel in dezelfde droge ruimte als de besturingskast kan worden gebracht. Nog een mooi detail: alle dichte ruimtes zoals de gearboxes staan op een lichte overdruk van 0,3 bar. Dit is een gebruikelijke methode om vocht buiten te houden dat anders door temperatuurschommelingen zou kunnen worden aangezogen. Een robot wordt namelijk warm. Zet je hem ’s-avonds uit dan koelt hij af en zou je vocht door de afdichtingen kunnen aanzuigen.” Alle maatregelen bij elkaar maken dat de IRB6700 zonder roestgevaar kan worden ingezeept om vervolgens schoongespoeld te worden.

Kaas vergt kracht

Maar hoe weet je zoeits nu zeker? We hebben per slot te maken met een primeur: er was nog nooit eerder een vernikkelde robot die voor kaasproductie is ingezet. Iemand die dat met zekerheid kan zeggen is Maro Dedel, dicrecteur van Dero. Als internationaal expert op het gebied van het geautomatiseerd produceren van allerlei kaassoorten weet hij als geen ander wat er in de sector speelt. “Ik maak me geen zorgen”, glimlacht hij. “ABB gaat echt niet over één nacht ijs en heeft deze coating, de beste manier van aanbrengen, de aanvullende maatregelen en de invloed op de roestvastheid van de robot uitvoerig getest. Dat dat in automotive omstandigheden gebeurde? Soi. Dat is eigenlijk altijd het geval bij onze robots. Geen enkele producent maakt robots speciaal voor de kaas, dus halen we die uit andere sectoren, met de metaal als hofleverancier. We hebben nu eenmaal te maken met grote getallen. Kazen zijn zwaar en afstanden zijn groot. Die payload van 235kg? Gaat net, maar ik zou hem liever wat hoger zien. Dat geldt ook voor de rijkweidte van 2,65 meter. Een meter of 3 was mooier geweest. “ Dedel geeft aan dat zelfs de omgevingsomstandigheden waarin automotive robots te werk worden gesteld wel enige overeenkomsten vertonen. Beiden zijn zoals inmiddels wel duidelijk erg corrosief. Dedel: “Je hebt met kaasproductie enerzijds met reinigingsmiddelen te maken. Soms meerdere keren per dag. Helemaal als het om naakte kazen gaat, waar dus nog geen kost omheen zit, kan de verkeerde bacterie funest zijn. Bovendien wordt vaak zout gebruikt om de kaas op smaak te brengen. En iedereen weet dat zout, water en staal samen vooral veel roest opleveren.”

 

Gorgonzola

Gevraagd waar de eerste vernikkelde kaasrobot ter wereld precies te wekt gesteld gaat worden en wat hij daar precies gaat doen, kan Dedel niet te precies zijn. De Italiaanse producent van Gorgonzola die de primeur krijgt wil de concurrentie niet wakker maken. Dat Dero in dezelfde fabriek ook al wat ‘gewone’ robots heeft neergezet voor de productie van Gran Pandano is echter geen geheim. En dat geldt ook voor een korte uitleg over het werk dat de robot te wachten staan. Dedel: “Zoals wel vaker bij kaashandling krijgt de robot een plank aangereikt met daarop (in dit geval) drie kazen. Deze legt hij op een productielijn waar de luchtgaatjes in de kaas worden geprikt die de Gorgonzola uiteindelijk zijn blauwe aders bezorgen. Ook moet de robot de kaas keren. Dit gebeurd door een tweede plank op de kazen – die inmiddels zijn doorgeprikt – te leggen en het geheel om te draaien. De originele plank die dan boven ligt wordt vervolgens afgelegd voor reiniging. Om dit allemaal netjes voor elkaar te krijgen was best nog een dingetje: alles gebeurt met één grijper, die uiteraard helemaal is vervaardigd met foodgrade materialen, inclusief materiaalcertiicaten.” Dedel legt uit dat die certificaten voor de robot zelf niet nodig zijn. Alleen voor onderdelen die in aanraking komen met het voedsel is dat verplicht.

Dure robot?

De Italiaanse Gorgonzola producent verwacht veel van zijn investering. Zoveel zelfs dat hij bereid was de levering van de Gorgonzola-lijn enkele weken uit te stellen zodat deze kon worden voorzien van een vernikkelde robot. Maar als iets zo gewild is en de oplossing zo voor de hand ligt – vernikkelen is geen nieuwe uitvinding van de 21^ste eeuw – waarom dan nu pas een dergelijke robot op de markt komen? “Dat blijft toch een kwestie van vraag en aanbod”, denkt Terpstra. “Vernikkelen is welliswaar een stuk goedkoper dan wanneer je een robot helemaal uit RVS maat, wat zich lastig laat gieten, maar heeft helemaal bij de relatief kleine volumes waar we het in de kaas toch over hebben wel een prijskaartje. Nu de autmotive voor meer volume zorgt, dalen de kosten en kost de robot ‘slechts’ het dubbele van een gelakte variant. Kijk je naar total cost of ownership dan wordt het natuurlijk een ander verhaal. Roest kost ook geld. Het leid tot extra onderhoudsstops en een robot opnieuw overspuiten is ook niet bepaald goedkoop. Dat geldt ook voor robothoezen die je elk jaar - op 40.000 draaiuren tikt dat behoorlijk aan - moet vervangen en die de bewegingsvrijheid beperken. Dero heeft dat heel goed gezien en vraagt nu al om meer. Ik voorspel zowel Dero als de vernikkelde Foundry robots dan ook een gouden toekomst.