Från fordonsindustrin till livsmedel: Hur Naaijkens och Rexroth knäckte SodaStreams automatiseringsutmaning

I Naaijkens-hallen i Berkel-Enschot, i södra Nederländerna, står en maskin som är resultatet av en två år lång teknisk djupdykning. Uppdraget från kunden SodaStream var att ersätta manuell montering med en helautomatiserad lösning som kan förse 1 800 CO2-cylindrar med en ventil varje timme. Det som ursprungligen uppskattades ta några månader växte till ett flaggskeppsprojekt som tänjde på gränserna. Kärnan i lösningen är ett avancerat åtdragningssystem från Bosch Rexroth, anpassat från fordonsindustrin för att leverera den precision och hastighet som krävdes.

SodaStreams snabba tillväxt krävde en ny nivå av automatisering. Den manuella monteringen av ventiler var en tydlig flaskhals, och processen var inte längre hållbar när produktionsvolymerna ökade. Förfrågan till Naaijkens var tydlig: utveckla ett system för automatisk påskruvning med extremt hög precision, tillförlitlighet och kapacitet.

"Jag hade sett ett Rexroth-momentåtdragningsteknik i ett annat sammanhang och tänkte direkt att vi kunde hitta på något för denna tillämpning," berättar Jorrit Naaijkens, direktör på Naaijkens Innovative Design.

Det som först såg ut som en enkel operation visade sig snabbt vara betydligt mer komplext. En av de första flaskhalsarna var hur cylindrarna levererades. Inledningsvis kom de i kartonger, men det fungerade inte för robotiserad hantering. Därför behövde logistiken ställas om till stora backar anpassade för automation.

Nästa fråga var hur cylindrarna skulle matas in i maskinen – liggande eller stående? Dessutom måste systemet säkerställa att varje cylinder stod korrekt placerad, stabilt och utan att vobbla. Alla dessa utmaningar behövde lösas innan produktionen kunde automatiseras fullt ut.

Lösningen blev ett integrerat system där varje komponent spelar en avgörande roll:

Robotiserad inmatning: En Yaskawa-robot plockar cylindrar ur stora backar och matar fyra produktionsbanor, med möjlighet att utöka till sex vid behov. Banorna transporterar cylindrarna stående vidare till åtdragningsstationerna.

3D-visionsystem för positionering: Ett 3D-visionsystem kontrollerar pallarna, räknar antal cylindrar och verifierar deras position. Det säkerställer att robotens gripdon alltid plockar cylindrarna på exakt samma sätt, vilket minimerar störningar och stopp.

Synkroniserad ventilmatning: En andra robot ansvarar för logistiken och tillförseln av mässingsventilerna som ska monteras.

Kvalitetssäkrad åtdragning: Hjärtat i processen är Rexroths åtdragningsspindlar. Systemet gör mer än att bara skruva fast ventilerna. Genom att analysera åtdragningskurvan kontrolleras att den nödvändiga gummitätningen finns mellan ventil och cylinder. Samtidigt övervakas vinkel och vridmoment för att säkerställa att mässingsventilen monteras korrekt i aluminiumcylindern.

Slutgiltig verifiering: Efter montering genomförs en sista kontroll med ett andra visionsystem. Cylindrar med avvikelser eller otillräckligt åtdragna ventiler sorteras automatiskt bort.

Systemet hanterar idag 1 800 cylindrar per timme.

Bart Naaijkens beskriver hur projektet byggdes upp stegvis:

"Vi började försiktigt med 100 flaskor per timme, sedan 200, sedan 500."

Den successiva uppskalningen gjorde det möjligt att testa och optimera varje del av processen innan full kapacitet nåddes.

Han beskriver också arbetsfördelningen inom företaget:

"Jag gör all mekanik fram till PLC:n, och sedan tar Jorrit över. Hela konceptet från idé till installation på plats är vår styrka."

Allt på maskinen, inklusive de två robotarna och åtdragningssystemet, styrs och övervakas via en central instrumentpanel. Mjukvaran, som är utvecklad helt av Naaijkens, fungerar som den digitala ryggraden som får alla delsystem att arbeta som en enhet.

"Allt kommunicerar med allt; den flexibiliteten är ett absolut krav i en smart industri," betonar Bart Naaijkens.

För närvarande samlas produktionsdata in på batchnivå för att verifiera processkvaliteten. Nästa steg är spårbarhet på individuell cylindernivå, vilket skulle ge ännu djupare insikter och bättre kvalitetsuppföljning.

Naaijkens utvärderade flera leverantörer, men valet föll tidigt på Bosch Rexroth.

"Det finns naturligtvis fler leverantörer, men deras skruvsystem uppfyller specifikationerna. Kort cykeltid är avgörande här; vi måste garantera kvalitet och samtidigt nå hög hastighet."

Genom att anpassa beprövad teknik från fordonsindustrin kunde Naaijkens och Rexroth leverera en innovativ lösning som inte bara eliminerade SodaStreams flaskhals i produktionen, utan också skapade ny kunskap och expertis för framtida automationsprojekt. Resultatet blev dessutom bättre än förväntat – ett tydligt exempel på hur smart integration, stegvis utveckling och rätt teknikval kan skapa konkurrensfördelar i modern industri.

Kundcaset i korthet

• Helautomatiserad produktion: Naaijkens utvecklade en komplett automationslösning som ersatte manuell ventilmontering och idag hanterar 1 800 CO2-cylindrar per timme för SodaStream.
• Smart teknik för hög kvalitet: Med robotik, 3D-vision och Bosch Rexroths åtdragningssystem säkerställs korrekt positionering, rätt vridmoment och kontroll av tätning i varje cylinder.
• Innovation genom branschöverskridande teknik: Genom att anpassa beprövad teknik från fordonsindustrin skapades en snabb, skalbar och framtidssäker lösning för livsmedelsindustrin.