Dal cilindro del robot

I robot sono gli artefici dell'automazione. E sono sempre protagonisti: i rilevamenti dell’Istituto Federale di Statistica tedesco hanno evidenziato che lo scorso anno circa un’azienda su cinque in Germania con più di dieci dipendenti e operante nel settore manifatturiero ha utilizzato robot industriali. Questo supporto a un braccio diventa sempre più abbordabile, più facile da programmare e quindi più semplice da integrare nell'ambiente di lavoro. Consideriamo poi gli eventi dello scorso anno: il lockdown improvviso ha evidenziato la fragilità delle catene di fornitura. Si riduce la resistenza a investire nell'automazione robotizzata - anche i più scettici iniziano a convincersi delle catene di fornitura più brevi, della tutela della salute e del benessere dei dipendenti e dei ridotti tempi di ammortamento offerti da questa evoluzione tecnologica.

Tutto ciò è possibile non solo per il contributo dei produttori di robot. Per permettere ai robot di essere impiegati in modo redditizio anche per le piccole produzioni di serie o per le attività che richiedono un particolare coordinamento occhio-mano, questi devono essere molto flessibili e intelligenti. La chiave è End-of-Arm-Tool. J. Schmalz GmbH ha sviluppato sistemi di presa a vuoto e generatori versatili che possono essere implementati facilmente e rendono i processi più efficienti. Lo specialista del vuoto ha pronta anche una soluzione per il difficile prelievo di oggetti dalle casse. Prima di tutto Schmalz ha ampliato il suoi prodotti, introducendo i servizi digitali. Grazie alla app Schmalz ControlRoom è possibile installare e programmare velocemente le pinze di presa e i generatori di vuoto. L’utente è in grado di gestire e monitorare i suoi dispositivi intelligenti con questo strumento - senza interrompere in processi in corso.

L'organizzazione di singoli pezzi disposti in modo caotico rappresenta per l’uomo un compito facile ma monotono. Per permettere a un robot leggero di svolgere questo lavoro è necessario che la pinza di presa possa essere inserita in modo sicuro fino alla base della cassa. Schmalz ha così sviluppato la sua pinza di presa Bin Picking SBPG con alloggiamento stampato in 3D che è leggera ed estremamente compatta. Sottile e senza spigoli, la pinza di presa SBPG non rimarrà mai incastrata nel caos della cassa in cui si immerge. Il carico del robot permette di gestire, a seconda dell’esecuzione pesi compresi tra 500 e 700 grammi. Un eiettore compatto integrato genera il vuoto direttamente lì dove è necessario. In questo modo la pinza di presa non è solo indipendente dall’ingresso aria compressa ma è anche efficiente grazie alla sua funzione risparmio aria. Il labbro di tenuta sottile e flessibile della ventosa SVE preleva anche pezzi con angoli, bordi, forme libere e geometrie complesse. Per permettere al robot di sapere dove prelevare, questo ha bisogno di una telecamera a 3D. Un reticolo di proiezione permette al software di interpretare l’immagine della telecamera e di guidare il braccio nel posto giusto. Schmalz offre con Vision-&-Handling-Set 3D un pacchetto completo per il prelievo automatizzato nelle casse, compreso l’accessorio di collegamento compatibile per il robot.

Non è il processo di movimentazione la vera sfida ma il prelievo dell’oggetto in modo automatizzato: ma Schmalz sa come superare questi ostacoli. Ci vuole una pinza di presa flessibile che si adattata virtualmente a tutte le geometrie, che può essere configurata in modo personalizzato, che è disponibile velocemente, è economica e si può adattare in modo variabile all’applicazione in loco. La pinza di presa a griffe OFG rappresenta l’esempio più delicato. Questa pinza preleva in modo delicato e introduce l'automazione anche per l’industria di trasformazione degli alimenti. In questo modo è possibile inserire nell’imballaggio cioccolatini o cosce di pollo in modo delicato e igienico.

Il principio di “configurazione individuale” viene proposto da Schmalz sia online, con la pinza di presa leggera SLG, sia in loco con il sistema di presa a vuoto VEE. Il nuovo sistema di presa modulare PXT traduce questa idea in applicazione per la movimentazione di pezzi pesanti. Bastano pochi componenti standard per permettere all'utente di mettere insieme la sua pinza di presa. Sebbene il carico massimo di VEE sia pari a 2 kg, il PXT è in grado di movimentare pezzi pesanti fino a 25 kg. La possibilità di combinare e riorganizzare i componenti in modo sempre nuovo offre la flessibilità necessaria per garantire la redditività di produzioni in piccole serie.

Anche Schmalz sa bene che la soluzione non è sempre rappresentata da una pinza di presa per tutto. Insieme a Zimmer Group, l’esperto del vuoto ha sviluppato una piattaforma End-of-Arm multifunzione. “MATCH” permette di cambio rapido e automatizzato tra pinze di presa pneumatiche e meccaniche. Il modulo di controllo sa come comunicare con l’elemento di prelievo del carico, il generatore di vuoto e il robot. L’adattatore per cambio rapido e l’assistente di configurazione semplificano il collegamento meccanico e con il controllo. MATCH è indispensabile per le operazioni di Pick-&-Place, caricamento e scaricamento delle macchine e per l’imballaggio e il confezionamento. Il sistema è così versatile da permettere all’operatore di adattarlo rapidamente e velocemente alle nuove esigenze.

Per permettere l’indipendenza del robot dall’alimentazione aria compressa, Schmalz ha sviluppato generatori di vuoto elettrici, come le CobotPump ECBPi e ECBPMi. La piattaforma MATCH permette la coesistenza di pinze di presa meccaniche e pneumatiche che sono collegate direttamente al la generazione di vuoto con un adattatore per cambio rapido. Tuttavia, anche le pompe elettroniche a volte raggiungono i loro limiti. La movimentazione di pezzi o carichi porosi pesanti oltre 10 kg ha bisogno di una potenza di aspirazione superiore. Questa è fornita dal generatore di vuoto pneumatico RECB. La sua capacità di aspirazione è cinque volte superiore a quella del ECBPi senza però occupare troppo spazio. Grazie a questa soluzione, l’utente può ottenere tempi di evacuazione e ciclo più brevi nei processi completamente automatizzati. Inoltre, può compensare meglio le perdite.

La scelta attenta dei componenti dona flessibilità ed efficienza alla produzione. Ciò consolida la posizione e il bilancio di sostenibilità. Se l’automazione è economicamente fattibile, allora vale la pena lasciare o riportare la produzione in loco. Riportando “a casa” la produzione, si riducono anche le catene di fornitura. Al contempo, i sistemi efficienti salvaguardano le risorse durante il processo produttivo. Questi aspetti hanno un impatto diretto sulle emissioni di CO2 per merce prodotta. Oltre all’aspetto economico, l'azienda dà il necessario rilievo anche al lato ecologico.