Soluzioni smart di Sick, Industry 4.0 e robotica a Mecspe 2019

Non si arresta la crescita dei robot, che sempre più spesso compaiono negli stabilimenti produttivi e logistici accanto ai tradizionali macchinari. Una presenza inarrestabile che è destinata a crescere grazie all’affidabilità nello svolgere i lavori più ripetitivi, gravosi e di precisione. Per loro, come per i macchinari della smart factory, occorre impiegare sensori di ultima generazione capaci di raccogliere e comunicare dati in tempo reale.

Per la prima volta SICK parteciperà a Mecspe (pad.5 – stand G47A/G47B) accanto ai grandi player della robotica per dimostrare come i sensori svolgano un ruolo fondamentale anche in questo ambito. “Non a caso abbiamo deciso di occupare uno spazio all’interno del pad.5, quello dedicato alle soluzioni robotizzate” dichiara Stefano Zanini, strategic industry manager Machine Building di SICK. “I nostri sensori hanno tutti i requisiti per essere utilizzati con successo su pinze e bracci di presa, come dimostrano i due sistemi esposti nel nostro spazio e la cella demo presente nello stand di Universal Robots, nata con il nostro supporto”.

“Non dimentichiamo però che i sensori sono il cuore di Industry 4.0 in generale, quindi porteremo in fiera anche alcune proposte di Sensor Intelligence per l’ammodernamento degli impianti produttivi che non utilizzano robot e cobot” prosegue Zanini. “Essere in linea con i dettami di Industry 4.0 è possibile e spesso è anche molto più semplice e rapido di quanto si possa immaginare”.

I quattro capisaldi per le applicazioni di robotica
Robot vision, end-of-arm tooling, position feedback e safe robotics sono i quattro compiti che devono essere assolti dai sensori in ambito robotico. Per ognuno di questi task SICK offre specifiche soluzioni.

I sistemi ottici e a camera si occupano di visione 2D (come, per esempio, la famiglia di camere programmabili Inspector) e 3D (Scanning Ruler, TriSpector1000 e Visionary-T, basati sulle tecnologie di triangolazione laser e tecnologia snapshot) svolgendo non solo compiti di identificazione degli oggetti, ma anche effettuando controlli qualità e misurazioni precise e affidabili.
La movimentazione di pinze e bracci, invece, è resa possibile da sensori come il PAC50 che monitorano tutti i valori di aria compressa e vuoto per una presa sicura e delicata allo stesso tempo, mentre le fotocellule rilevano la presenza degli oggetti anche in caso di materiale riflettente.
La ripetitività dei movimenti nel lungo periodo è garantita dai sistemi motorfeedback che forniscono dati relativi a velocità e posizione, oltre a quelli sullo stato dell’azionamento.
Infine la sicurezza: in un ambiente in cui robot e operatori condividono gli stessi spazi di lavoro è di primaria importanza monitorare gli ambienti per azzerare il rischio di collisione. Mentre le barriere di sicurezza vengono utilizzate nelle aree di pallettizzazione e fine linea, i laser scanner microScan3 si occupano della protezione di aree, accessi e punti pericolosi sfruttando un particolare principio di misurazione, brevettato da SICK, basato sul tempo di propagazione della luce.

Il riconoscimento oggetti per sistemi robotizzati
Spesso i robot vengono utilizzati per localizzare oggetti posti alla rinfusa all’interno di vassoi. Per questa necessità SICK ha progettato PLB (Part Localization in Bins), un sistema completo che, attraverso una telecamera 3D, acquisisce immagini in alta qualità indipendentemente dalle variazioni di contrasto e colore. Contemporaneamente, i dati 3D acquisiti vengono confrontati con il modello CAD precedentemente impostato e, se corrispondenti, il sistema fornisce la posizione dell’oggetto, nel sistema di coordinate del robot, e la lista delle posizioni di presa valide con cui il robot può prelevare il campione senza entrare in collisione con l’ambiente circostante.
Per chi necessita, invece, di localizzare in 2D pezzi su conveyor, SICK propone PLOC (Part Localizator On Conveyor), che si basa sull’utilizzo delle camere 2D della serie InspectorP ed è sviluppata nell’ecosistema SICK AppSpace. L’elaborazione delle immagini avviene sfruttando le librerie di visione HALCON. La presenza di un WebSocket integrato nel device permette di accedere alla user interface attraverso un qualsiasi browser web. Essendo un sistema stand-alone, una volta configurato e avviato, non necessita dell’uso di PC industriali ed è dotato di un’interfaccia di comunicazione robot generica.

L’evoluzione dei motorfeedback
Si chiamano Smart Motor Sensors e sono la risposta di SICK alle esigenze dei costruttori di macchinari e impianti digitalizzati che necessitano di sistemi di azionamento elettrici all’avanguardia. Spesso invisibili, queste soluzioni sono adattate in qualsiasi macchinario. Come i classici motorfeedback, raccolgono dati per regolare ed ottimizzare i processi, ma lo fanno in modo molto più intelligente. I sistemi motorfeedback singleturn e multiturn con interfaccia digitale Hiperface DSL, infatti, offrono la tecnologia necessaria per rilevare e salvare dati di esercizio e di processo direttamente sull’azionamento per poi trasmetterli tramite il cavo motore a sistemi di automazione o ad applicazioni di condition monitoring. Informazioni sulla temperatura nel motore o nell’area circostante, sulla velocità, sulle vibrazioni o sulla costanza della tensione consentono di monitorare lo stato del sistema di azionamento durante il suo esercizio, di analizzarlo e documentarlo mediate istogrammi nonché di sfruttare le informazioni a scopi di manutenzione preventiva, ad esempio impostando delle soglie di allarme personalizzate. Il tutto utilizzando un solo cavo.

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