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tecnica
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Marzo 2018
Automazione e Strumentazione
CONTROLLO
zione proposta, prevede l’installazione del collaborativo al cen-
tro di una coppia di banchi di lavoro (o nastri) e due stazioni
di deposito, permettendo quindi un ridimensionamento della
stazione di lavorazione, non sicuramente ottimale per il lavoro
umano. Il sistema di visione utilizzato permette di individuare
la posizione dei pezzi e quindi una presa opportuna che riesca
ad evitare danneggiamenti al pezzo e/o possibili sbilanciamenti.
Considerando le dimensioni e la massa del pezzo, risulta utile
considerare un sistema robotico come quello presentato, che
riesce a monitorare costantemente la propria posizione e gli
eventuali contatti con gli operatori, al fine di prevenire situa-
zioni incresciose: questo permetterebbe l’installazione di tali
configurazioni, anche in spazi ridotti/angusti o in prossimità
di attività lavorative umane. Da sottolineare l’importanza che
assume l’
end-effector
: sebbene il robot venga riconosciuto
come collaborativo, la complessiva operazione potrà essere
definita altrettanto collaborativa soltanto se il design dell’end-
effector raccoglie le direttive di sicurezza (angoli smussati,
corpi non contundenti, eventuale copertura con materiali mor-
bidi e resistenti ecc.).
Pick&place cooperativo
Per quanto concerne la robotica cooperativa, si è voluto pro-
porre un’alternativa valida ad un impianto di alimentazione di
una serie di incartatrici, caratterizzato da un flusso di pezzi in
ingresso (nastri/tappeti di trasporto), che deve essere ripartito e
direzionato su diverse gambe di incarto. Considerando una pro-
duzione di circa 12.000-13.000 chilogrammi a turno, possiamo
ricondurci ad una soluzione che deve trattare, mediamente,
circa 900-950 pezzi al minuto (l’oggetto del prelievo è stato
individuato in un pezzo di dimensioni 50 x 120 x 9 mm e peso
di 0,03 chilogrammi, al fine di permettere uno studio più rea-
listico e non banale, considerando, altresì, alcuni fattori come
centro di massa ed inerzie, che sicuramente vanno ad influire
le operazioni), da distribuirsi su un certo numero di incartatrici,
in grado di lavorare sino a 350 pezzi al minuto. Partendo da
questi dati, si è pensato di realizzare differenti layout sfruttando
le caratteristiche altamente performanti di robot delta, a cinema-
tica parallela, che permettono di riformulare, dal punto di vista
ingegneristico, l’handling di un flusso di pezzi proveniente dal
cosiddetto modellatore, verso una serie di incartatrici: i pezzi,
pertanto, verranno movimentati e posizionati da gruppi di delta
robot, sulle gambe di incarto. Numerose prove hanno portato a
stabilire che la configurazione ottimale, risieda in una struttura
con tre gambe di incarto ortogonali al main stream (in asservi-
mento alle incartatrici), su ciascuna delle quali è presente una
terna di
Robot Delta ABB IRB 360-1/1130
, opportunamente
installati per non interferire con l’attività degli altri macchinari.
Il raggiungimento degli obbiettivi, ovviamente dipende anche
dalla definizione di un opportuno end-effector su ciascun Delta,
dai parametri (e.g. orientamento del pezzo, valori di pick/place
elevation/time, vacuum activation/reversion/off) che influi-
scono sui tempi ciclo, nonché da algoritmi, job e task di inse-
guimento, prelievo e deposito del pezzo (e.g. Load Balance,
Adaptive Task Completion ecc.). In realtà, si è constatato che
tale impianto è in grado di assorbire un carico di lavoro mag-
giore rispetto a quello standard e quindi, in caso di necessità,
sopperire a quelle situazioni che richiedono dei quantitativi più
elevati rispetto alla normale attività (produzioni stagionali, ordi-
nativi urgenti, rimanenze produttive, fermo macchina).
Conclusioni
Gli studi appena illustrati hanno rappresentato un importante
lavoro di definizione delle potenzialità di alcuni nuovi dispo-
sitivi (singolarmente e/o in gruppo), dal momento che, come
dimostrato dalle simulazioni, si evidenziano capacità produt-
tive e caratteristiche qualitative rilevanti: l’utilizzo di sistemi
(innovativi) alternativi alla tradizionale robotica industriale,
infatti, può tradursi in aumento di produttività, ottimizzazione
di risorse ed aumento delle standard qualitativi.
Nonostante i validi elementi vantaggiosi emersi, è necessario
considerare, ad ogni modo, l’acerbo livello di definizione di
alcuni aspetti (normativi ed applicativi) di alcuni esemplari,
che, in qualche modo, potrebbero limitare l’utilizzo e l’appli-
cazione in alcune realtà industriali. Allo stesso tempo, invece,
emerge una significativa ‘parte’ ancora da scoprire e definire,
che potrebbe essere soggetta a migliorie e nuove funzionalità:
potremmo avere la possibilità di scegliere, tramite un semplice
selettore, la modalità operativa del robot, come ad esempio,
la modalità ‘Run’, simile all’analoga già esistente, la moda-
lità ‘Learn’ in cui vengono svolte delle operazioni di auto-
apprendimento, online, di quote, profili, traiettorie ed anticipi,
ed un’ultima modalità detta ‘iRun’ mediante la quale il robot
può operare autonomamente, andando ad ottimizzare il suo set
di parametri, in relazione al task operativo ed al settore appli-
cativo, precedentemente impostato o auto-definito, o anche al
regime ‘auto-rilevato’ di lavoro: cooperazione, collaborazione o
‘isolamento’.
Premio Anipla 2017 per le tesi di laurea magistrale sull’automazione industriale
Il giorno 6 novembre 2017, presso la sede di Roio del Dipartimento di Ingegneria Industriale, dell’Informazione e di Economia, si è riunita la Commissione composta dai Proff. Francesco Parasiliti
Collazzo, Pierluigi Beomonte Zobel e dall’ing. Carlo Marchisio per assegnare il Premio Anipla 2017. Le domande presentate sono state 13 e sono risultate tutte conformi allo spirito e al bando del
premio. I criteri adottati dalla Commissione per l’individuazione del vincitore sono stati: attinenza all’Automazione Industriale; contenuto innovativo per il mondo industriale. Sulla base di tali criteri,
la Commissione ha individuato il vincitore del Premio Anipla 2017 nell’ing. Giampiero Panella, con la tesi di Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica-Automatica, discussa il 19 marzo 2016 e
avente per relatore il prof. Costanzo Manes, dal titolo: ‘Studio di sistemi robotici innovativi: analisi di mercato, identificazione dei requisiti utente e definizione delle procedure di test e validazione
in ambiente virtuale per applicazioni industriali nel settore alimentare’. Le aziende che hanno offerto il Premio sono B&R, Danfoss, Mitsubishi Electric Europe BV, Schneider Electric, SMC Italia.