All’interno della 29a edizione della BI-MU, biennale della macchina utensile, è stato allestito il Focus Mecha-Tronika, uno spazio nato come “spin-off espositivo” dell’omonima manifestazione per ospitare le soluzioni intelligenti capaci di ottimizzare la gestione di macchine e processi industriali. In quest’area sono stati rappresentati diversi comparti della meccatronica: tecnica di montaggio e assemblaggio, robot industriali, visione artificiale, componenti per automazione industriale. Grazie alla varietà delle aziende coinvolte, i clienti hanno avuto l’opportunità di toccare con mano soluzioni versatili per l’intero panorama industriale. Esplorando questa “isola della meccatronica” abbiamo avuto l’opportunità di rivolgere qualche domanda a Fabio Greco, titolare dell’azienda bresciana K.L.A.IN.robotics e vicepresidente di AIdAM (Associazione Italiana di Automazione Meccatronica).

IL PRINCIPIO DELLA COMPLEMENTARIETÀ In costante crescita dopo la crisi dei subprime, quest’anno l’azienda bresciana ha ampliato la gamma dei robot a disposizione dei clienti, arrivando a trattare tutte le tipologie di cinematica. Il primo brand, distribuito dal 1999, è il giapponese DENSO, leader nel mercato della robotica di piccolo taglio con i suoi robot Scara e antropomorfi che ancora oggi dettano i parametri in ambito di affidabilità, flessibilità e funzionalità. “Distribuiamo inoltre il sistema Eyefeeder, sviluppato per i prodotti DENSO, per l’asservimento di piccoli componenti con sistema di visione guida robot”, ha aggiunto Greco. “L’ascolto attento delle esigenze dei nostri clienti, che sempre più spesso ci chiedono anche robot di grosso taglio, ci ha portato nel 2012 ad allargare la nostra distribuzione ai robot Hyundai, nome già noto in Italia nell’industria automobilistica ma non nella robotica. Così, grazie a questa decisione, i robot Hyundai sono usciti dalle fabbriche della multinazionale sudcoreana dell’automotive per entrare nel mondo dell’industria. Con payload fino a 500 kg, sono ideali per applicazioni di saldatura, asservimento e per tutte le applicazioni di taglio pesante”.

LA VERSIONE LIGHT “Nel 2014 ho deciso di ampliare ulteriormente la gamma. Poiché alcuni clienti oggi richiedono prodotti a basso prezzo per applicazioni ‘cheaper’ e/o non impegnative, ho iniziato a distribuire anche i robot Dongbu. Questo brand coreano propone robot Scara da 250 a 1.000 mm di sbraccio, con payload fino a 20 kg. Si tratta di robot Scara ‘light’, certamente con prestazioni meno evolute rispetto ai DENSO, ma competitivi e appetibili per determinati target presenti sul mercato”, ha affermato Greco. Sempre quest’anno l’azienda bresciana ha iniziato un agreement con una società svizzera per iniziare a distribuire i robot a cinematica parallela VELTRU. “Detti anche robot ‘delta’, sono particolarmente indicati per applicazioni Pick-and-Place con tempi ciclo ridottissimi e sono impiegati prevalentemente nel campo del beauty, del food e del farmaceutico”, ha spiegato Greco.

TRE GENERAZIONI DI ANTROPOMORFI “In BI-MU, biennale della macchina utensile, abbiamo puntato di più sulle applicazioni in ambito meccanico e abbiamo mostrato l’evoluzione dei robot antropomorfi DENSO: abbiamo esposto un primo modello del 2000, un secondo della metà del decennio scorso (tuttora sul mercato) e infine un terzo robot che ben rappresenta le cinematiche più utilizzate negli ultimi anni. Come si può vedere osservandoli in azione, a parità di peso e di area di lavoro il più giovane è tre volte più veloce del suo antenato, e tre volte più compatto!” ha spiegato Greco.

LA FORZA DELL’ASSOCIAZIONISMO Oltre all’attività di distributore di robot industriali, K.L.A.IN.robotics sta cercando in questi anni di penetrare in nuovi mercati, laddove c’è possibilità di fare automazione ma mancano l’esperienza e il knowhow dei costruttori italiani. “Penso soprattutto ai Paesi del Maghreb e della penisola balcanica, dove c’è ancora molto da crescere in termini di automazione industriale. Sono terreni ancora vergini che offrono possibilità di sviluppo e di business, nei prossimi anni”, ha spiegato Greco. “Credo sia importante facilitare l’approccio a questi mercati con interventi mirati e azioni sinergiche rese possibili dalla collaborazione delle aziende associate all’AIdAM. Per esempio lo scorso anno l’associazione ha organizzato una missione conoscitiva in Serbia in occasione della 35a Conferenza Internazionale per l’ingegneria applicata alla produzione. La Camera di Commercio Serba ha riconosciuto l’importanza della cooperazione tra la Serbia e le aziende del nostro Paese nel campo dell’automazione e della meccatronica per rafforzare il loro potenziale industriale, creare nuove imprese e posti di lavoro e incrementare la competitività”.

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Ad attenderci sulla soglia dello stand Denso, un duetto scintillante; protagonista una coppia degli ultimi modelli VS H2O2/UV, robots antropomorfi dal design accattivante, progettati e sviluppati rivolgendo particolare attenzione all’impiego in ambito farmaceutico/medicale. Grazie alle loro superfici cromate, completamente lucidate, questi robots (payload 4 kg – Arm Reach 520 mm) risultano estremamente facili da pulire e resistono all’aggressività di agenti quali H2O2 e raggi UV, frequentemente richiesti dal settore medicale per la pulizia delle attrezzature che operano in tale ambito (Figura 1). Le forme sinuose e arrotondate, la totale assenza di viti e i cablaggi totalmente racchiusi all’interno della struttura dei robots, limitano, inoltre, l’accumulo di batteri e il potenziale danneggiamento dell’apparato, causato dall’uso di prodotti chimici corrosivi.

Novità anche per il controllo di processo. Particolare attenzione merita l’isola in cui vediamo operare i controller RC8 (Figure 2 e 3) e il supervisore MC8. RC8, inconfondibile per le sue dimensioni ridotte e per la sua compattezza (attualmente il più piccolo della classe 3 kW), non passa certamente inosservato anche per la sua estrema versatilità: “universale”, può essere utilizzato con tutti i tipi di robot della gamma, poiché cambiano soltanto i moduli di alimentazione assi; “intuitivo”, menu e interfaccia grafica semplificati, sistema in grado di utilizzare risorse esistenti (n.b. ancor più semplice per chi ha già utilizzato l’RC7); “razionale”, se utilizzato con ORiN, non serve imparare un nuovo linguaggio di programmazione robot e, sempre grazie a ORiN (o PacScript) è in grado di programmare un’intera linea di produzione; “flessibile”, oltre a offrire un’ampia gamma di interfacce di connessione, è possibile gestire, via Profinet o Ethernet I/P, una ricca libreria di comandi; il tutto, da svariati brands di PC e PLC, quali Siemens, Rockwell, Omron, etc.; “economico”, ha bassi consumi energetici ed è compatibile con gran parte degli accessori già esistenti. MC8, considerato una versione “speciale”, oltre a condividere gran parte delle caratteristiche di RC8, è in grado di gestire fino a 8 motori Denso, esterni alla cinematica robot. In termini di flessibilità, aggiungendo una scheda di espansione e utilizzando dei providers interni al sistema, con RC8 è possibile gestire anche motori e azionamenti di terze parti.

Parola d’ordine “cooperazione”. Nell’applicazione di Cooperative Transportation & Force Control System, ci è possibile apprezzare la nuova funzione di cooperazione tra due robot VS050 e VS060 (Figura 4). La configurazione contempla un controller Master, che gestisce i movimenti, e un controller slave, che esegue i comandi di interpolazione, ricevuti via Ethernet/Ethercat. Il sistema è in grado di far cooperare fino a tre robots, tutti programmabili attraverso la stessa tastiera touch screen. Il robot VS050 (6 assi, payload 4 kg, Arm Reach 505 mm) è, in questo caso, equipaggiato con un sensore di forza che, inviando i dati al controller, permette al robot di adattare la forza dei giunti, a seconda della necessità. Il sensore è collegato via Ethernet al controller. Tale sistema è totalmente gestibile, in tempo reale, attraverso le librerie di ORiN2. L’applicazione di “Conveyor Tracking” in mostra (Figura 5) prevede invece due robots scara che lavorano, in contemporanea, sullo stesso nastro trasportatore, e due robots serie VS, che lavorano su un secondo nastro trasportatore; entrambi i nastri sono dotati di encoder, che permettono di comunicare ai controller una specifica posizione di avanzamento. Gli oggetti vengono prelevati, in depallettizzazione, dallo scara Serie HM, per poi essere depositati sul nastro 1; su questa linea, il primo robot VS (Master) preleva , in tracking, i pezzi (in questo caso, confezioni di caramelle) riconosciuti dalla telecamera posta sopra il nastro. I pezzi che non possono essere gestiti dal primo robot, vengono prelevati dal secondo VS (Slave) della linea; tale input è trasmesso, dal Master allo Slave, tramite ORiN2 via Ethernet . I pezzi prelevati, vengono scaricati sul secondo nastro dove, con lo stesso concetto, sono poi manipolati dai 2 SCARA.

Un sistema di asservimento flessibile. Altra interessante proposta dello stand Denso è l’EYEFEEDER, il sistema di asservimento flessibile, equipaggiato con servomotori direttamente gestiti dal controller del robot Denso (Figura 6). Utilizzabile in applicazioni di assemblaggio, packaging, pick-and-place, controllo qualità, e molte altre ancora, EYEFEEDER è una soluzione compatta, che permette di prescindere, all’interno dell’applicazione, da dispositivi di ricircolo pezzi o Conveyor Tracking. Un alimentatore a tramoggia (o circolare) scarica i pezzi sul nastro dell’EYEFEEDER, il quale, attraverso un movimento combinato di avanzamento e scuotimento del nastro, favorisce la presenza di elementi all’interno dell’area di rilevamento del sistema di visione. Questo deciderà quale azione intraprendere, in base alla condizione degli oggetti presenti sul nastro: se questi si troveranno in una posizione dal prelievo facilitato, verrà inviato l’input al robot, che darà il via alle operazioni di pick-and-place; in caso contrario (qualora non fossero presenti elementi a sufficienza o qualora risultassero “non prendibili”), il sistema di visione richiederà nuovamente all’EYEFEEDER di esercitare un’azione di scuotimento, in maniera tale da modificare la giacitura dei componenti presenti sul nastro. Sviluppare un sistema con EYEFEEDER e un robot Denso, permette di utilizzare qualsiasi sistema di visione (collegandolo facilmente, attraverso la porta Ethernet), grazie alla grande quantità di librerie presenti all’interno del controller del robot . Disponibile nelle versioni da 800, 1.000, 1.200 mm o nella versione “MINI” (particolarmente indicata per la movimentazione di componenti molto piccoli ), EYEFEEDER vi permetterà di ottenere una produzione continua, flessibile, dai costi e gli spazi contenuti e ragionevoli.

Air Hockey: uomo vs robot. Ultima e oramai storica, ma non meno importante, un’applicazione che continua a incuriosire i più grandi e divertire gli innumerevoli studenti in visita: “uomo contro robot” in una demo di Air Hockey (Figura 7). Una telecamera, posta al di sopra del tavolo da gioco, comunica al robot la posizione e il transito del disco lanciato dall’avversario umano; in questa maniera il robot, il cui braccio ha un vero e proprio “piattino integrato”, è pronto a rispondere al colpo, difendendo la sua porta e rispedendo il disco dritto al mittente!

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L’edizione 2014 di Automatica si chiude con un bilancio positivo rispetto a due anni prima: visitatori in crescita di oltre il 10% ed espositori del 7%. Nel dettaglio i numeri parlano chiaro per la biennale della robotica e dell’automazione ospitata a Monaco di Baviera: 34.500 visitatori da oltre 100 Paesi e 731 espositori da 42 Paesi. Il 32% dei visitatori è giunto dall’estero, con un incremento di oltre il 15%. Ottimo debutto per la robotica di servizio. Il direttore della fiera, Reinhard Pfeiffer, ha dichiarato: “I tassi di crescita e l’alto livello di soddisfazione di espositori e visitatori confermano che Automatica ha ulteriormente consolidato la sua leadership”. Patrick Schwarzkopf, direttore generale di Vdma Robotik + Automation conferma: “Come vetrina dell’innovazione, Automatica svolge un ruolo determinante per l’evoluzione dell’industria manifatturiera. È qui che gli operatori provenienti da tutto il mondo scoprono come sarà il futuro”.

La prossima edizione di Automatica è in programma dal 21 al 24 giugno 2016. Cresce l’importanza della robotica. “Il motto di Automatica ‘Optimize Your Production’ gode di una congiuntura favorevole in tutto il mondo – ci spiega Hans-Dieter Baumtrog, presidente del Consiglio di amministrazione di Vdma Robotik + Automation -. Il tema riguarda la qualità, la sicurezza e la sostenibilità dei prodotti. E, in questo contesto, le soluzioni di assemblaggio integrate, la robotica e la visione industriale sono le chiavi per il successo. La crescente internazionalità di Automatica è un chiaro indice di questa evoluzione.” Stefan Kapferer, segretario di Stato presso il ministero tedesco dell’Economia e dell’Energia, evidenzia come “Automatica ha ribadito ancora una volta la leadership della Germania nel campo della robotica e dell’automazione.” Anche nell’Unione Europea il ruolo del settore è ben chiaro: Neelie Kroes, vicepresidente della Commissione Europea, ha aperto Automatica 2014 annunciando il più grande programma mondiale di promozione e incentivazione della robotica civile: Sparc. Con un investimento complessivo di 2,8 miliardi di euro, l’Europa punta a consolidare la propria leadership nella robotica e a creare oltre 240.000 posti di lavoro. Neelie Kroes ha sottolineato: “Automatica è la vetrina ideale per la tecnologia robotica europea più avanzata”. In futuro uomo e macchina. La collaborazione fra uomo e macchina proietta la robotica e l’automazione in una nuova dimensione. I robot sgravano gli operatori umani dalle mansioni monotone, nocive alla salute e a basso valore aggiunto. Le postazioni di lavoro diventano così più produttive, flessibili ed ergonomiche. Con molti esempi concreti Automatica ha dimostrato l’enorme potenziale anche per le piccole e medie imprese. La robotica di servizio, ormai matura per la commercializzazione, ha suscitato grande interesse: oltre 60 aziende specializzate in robotica di servizio in ambito B2B, hanno mostrato le straordinarie possibilità di robot e componenti intelligenti nei campi della medicina e della cura della persona, dell’ispezione, della manutenzione e della logistica. L’azienda berlinese Argo Medical Technologies ha vinto la prima edizione del Service Robotics Masters Start-up Award con il suo ‘vestito esoscheletro’ che restituisce la capacità di camminare ai paraplegici. Quarta rivoluzione industriale Ormai da tempo la quarta rivoluzione industriale non è più solo una visione. Dimostrazioni dal vivo e presentazioni di specialisti ed esperti hanno mostrato agli operatori in visita gli effetti concreti della Industry 4.0 sulla produzione. “La piena realizzazione dell’Industria 4.0 determinerà il nostro futuro, perché solo così possiamo riuscire a creare una forma di economia integrata, estremamente flessibile e capace di garantire l’uso efficiente delle risorse,” ha dichiarato Kapferer. L’offerta del Salone ha garantito padiglioni affollati e un clima di ottimismo fra espositori e visitatori. L’istituto indipendente di ricerche di mercato tns infratest ha fornito i seguenti risultati: il 97% dei visitatori intervistati ha giudicato buona od ottima la completezza dell’offerta, mentre il 95% ha apprezzato la presenza dei leader di mercato. Altrettanto positivo il riscontro degli espositori: per il 95 percento delle aziende intervistate, il clima in fiera è stato buono o eccellente.

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L’utilizzo di sistemi robotizzati in produzione non è una novità. Particolare è invece l’applicazione di robot antropomorfi nella produzione di maschere di carnevale. In questo caso il sistema non si limita alla ripetitività dei movimenti e la relativa alta produzione, ma esegue traiettorie nello spazio simili a quelle di un esperto maestro di decorazione. Insomma, il robot realizza movimenti naturali una copia di manualità di tipo artistico, piuttosto che di una riproduzione descritta tramite dati numerici o programmi. Istruire l’artista meccatronico. In particolare, senza che l’operatore artista/creativo abbia o debba apprendere alcuna capacità di programmazione, è in grado di addestrare il robot nella decorazione di oggetti, facendogli riprodurre i percorsi nello spazio, le fermate, i particolari usi dello strumento sul pezzo, al fine di ottenere un prodotto finale del tutto artigianale, che contenga le esperienze manuali dell’operatore stesso. Nel caso specifico, l’oggetto della decorazione è una maschera di carnevale e lo strumento è un cordolo di colla a caldo, usata per decorare la superficie nei modi più disparati. La particolarità dell’applicazione è quindi quella di trovare una modalità di istruzione del robot che sia basata su movimenti manuali, senza descrizione ulteriori e che permettano all’operatore di muoversi liberamente, come farebbe se dovesse decorare direttamente il pezzo. In questo caso è fondamentale lo sviluppo dell’editor grafico. Esso è estremamente intuitivo e semplice da programmare. Il sistema è basato sull’uso di un braccio di misura molto leggero, che permette di intercettare ad alta velocità la posizione di un puntale nello spazio. L’operatore potrà quindi utilizzare questa ‘penna’ per decorare virtualmente un pezzo reale, alla stessa velocità e con gli stessi movimenti che di solito utilizza durante una decorazione artigianale. Appena completato il processo, potrà vedere immediatamente il risultato prodotto dal robot, senza dover fare nulla di più che premere un tasto di conferma del percorso (in modo che venga salvato permanentemente) e venga poi elaborato per eliminare i punti non utili, le eventuali fermate non funzionali, ovvero per ottenere un percorso efficiente, in modo del tutto automatico. Questa particolare applicazione è realizzata con un robot del costruttore giapponese Denso, distribuiti nel nostro Paese da Klain Robotics. I vantaggi dell’automazione. Il software di gestione della macchina è stato sviluppato in modo da permettere la modifica di una parte di maschera una volta finito l’addestramento nel caso non sia gradito il risultato finale. Inoltre, permette all’operatore/ artista di modificare in qualsiasi momento i movimenti (anche un solo segmento dell’intera maschera), le velocità di lavorazione (il robot può lavorare sia più velocemente sia più lentamente rispetto alla velocità di addestramento). Questo può sembrare banale, ma permette di creare modelli diversi di maschere uguali fuorché un piccolo particolare o una parte di decorazione senza dover riaddestrare parti in comune. Ogni modifica è eseguita dal robot in real-time, quindi permette di avere il pieno controllo sia sull’avanzamento nel processo di creazione sia sui successivi interventi da eseguire. Il sistema è così efficiente in termini di interfaccia, che un nuovo operatore (naturalmente esperto in decorazione artistica) può utilizzarlo al pieno dopo qualche decina di minuti di istruzione. Dal punto di vista produttivo, il sistema è estremamente compatto (circa 1,5 x 1,5 m per un altezza totale di 2 m) ed è quindi una valida soluzione anche in caso di installazioni in spazi ristretti. La macchina è in grado di prelevare in autonomia i pezzi da un caricatore e depositare poi il prodotto finito su un nastro di scarico, senza bisogno di alcun intervento manuale. L’applicazione ha permesso di eliminare un’operazione manuale che aveva un pesante impatto sulla produzione. Il problema più gravoso non era tanto il consueto bisogno di ridurre le lavorazioni manuali, ma specialmente il fatto che gli operatori non riuscivano a condurre questa lavorazione continuativamente per più di un paio d’ore, con conseguenze complesse nella gestione del personale, che in ogni caso doveva avere delle ottime capacità manuali/artistiche specifiche. Ulteriori benefici dall’utilizzo della macchina sono la completa compatibilità con il catalogo dei prodotti del cliente. Questo è possibile grazie a un sistema ingegnerizzato di attacchi per fissare la flangia del robot allo stampo della maschera e un vano di prelievo pezzi compatibile, senza nessuna necessità di modifica della macchina. Il sistema di presa e deposito delle maschere è gestito da una serie di comuni ventose a soffietto, il che permette la sostituzione in caso di usura con costi estremamente contenuti unendo il tutto a una presa sicura e adattabile alle minime differenze specifiche dovute a un prodotto artigianale. Riassumendo questo sistema robotizzato è stato sviluppato cercando di integrare le necessita di una produzione prettamente artigianale e variegata (altamente modificabile nel tempo) con una tecnologia che permetta di ripetere il tutto in modo meccanico e preciso, permettendo di ridurre drasticamente il carico gravoso affidato ai pochi operatori capaci di svolgere questo compito. Cosa dire. In ultima analisi, ma non meno importante, bisogna far notare che avendo sviluppato un sistema estremamente flessibile la macchina, come sistema, può essere utilizzata per un numero innumerevole di applicazioni artigianali che richiedevano una preparazione manuale specifica da parte dell’operatore; questo fa si che il campo di applicazione sia estremamente più amplio rispetto alla decorazione delle maschere utilizzando un filo di colla. Basta sostituire la colla con del colore, oppure aggiungere alla testa del robot una spazzola e le opportunità di lavorazione sono numerosissime. Tante alternative per un utilizzo della robotica davvero variegato e soprattutto creativo.

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Anche il 2014 rappresenta un anno di innovazione e ulteriore crescita per K.l.a.in.robotics che, per adeguare la propria offerta a quelle che sono le tendenze del mercato, ha definito importanti accordi per iniziare a distribuire due nuove gamme di prodotti (robot), che allargano ulteriormente il ventaglio delle soluzioni aziendali per l’automazione industriale e la meccatronica. “Siamo andati in Corea del Sud a metà K.l.a.in.robotics ha adeguato la propria offerta di robot per allargare ulteriormente il ventaglio delle soluzioni aziendali per l’automazione industriale e la meccatronica. Nel portafoglio sono entrati i prodotti della sudcoreana Dasarobot e quelli della svizzera Veltru. Numerosissimi i settori produttivi interessati dello scorso anno, perché avevamo individuato un robot scara adatto ad applicazioni che richiedono una meccanica robusta ma un tempo ciclo non particolarmente stressante – afferma Fabio Greco il titolare – se questi nuovi prodotti venivano utilizzati da anni per l’assemblaggio dell’i-Phone, vuol dire che il prodotto è affidabile, ho pensato, e quindi c’è spazio per importarli’’! Non solo, ma questi prodotti sono già presenti negli Stati Uniti, in collaborazione con un altro nome noto nel mondo della robotica industriale. Da inizio anno K.l.a.in.robotics propone quindi al mercato anche i prodotti Dasarobot, marchio coreano, appunto, da poco acquisito dal Gruppo Dongbu. Il Gruppo Dongbu, fondato nel 1969, dal 2000 è tra i dieci Gruppi più importanti della Corea del Sud, ed è attivo in svariati mercati, dal metallo alla chimica, dall’agricoltura all’health-care, dall’IT all’elettronica, dalle costruzioni alla logistica, alla finanza; ovviamente, oltre all’automotive. Con 35.000 dipendenti nel 2011, un fatturato di 23 miliardi di dollari e 42 società collegate, il Gruppo, con l’acquisizione di Dasarobot, propone al mercato anche prodotti per la meccatronica come desktop robot, assi cartesiani, robot per la sicurezza e la sorveglianza, robot didattici. La parte che si occupa di robot industriali, è stata creata nel 1998, è ubicata a Cheonan su un’area di 11.400 m2 , con un fatturato (2011) di 37 milioni di dollari, e conta circa una ventina di grossi partner nel mondo, tra cui Samsung, LG, Hyundai Automobile, Henkel.

I robot scara. I principali mercati della divisione che si occupa di robot industriali sono tipicamente il settore dell’LCD/FPD, ma anche il settore Semi-com, l’IT e l’automotive. Le tipologie di industrial robot sono: assi cartesiani, robot scara, desktop robot, linear servo a transfer robot (questi ultimi prevalentemente per il settore dell’elettronica). “Mi interessavano i robot scara – dice Fabio Greco – per andare incontro alle esigenze del mercato che si sono venute a manifestare negli ultimi anni. In particolare ogni giorno incontriamo aziende che decidono, pur con dubbi e incertezze, di iniziare a implementare almeno il primo robot nel proprio processo produttivo, magari con ridotti budget a disposizione. Oppure applicazioni di asservimento, manipolazione o assemblaggio dove non è importante raggiungere tempi ciclo molto ridotti o prestazioni estreme”. Come dicevamo i prodotti Dasarobot vengono utilizzati alla Foxxcon per l’assemblaggio degli i-Phone, e quindi sono in grado di soddisfare le esigenze del mercato proponendosi come robot robusti e precisi, ma nel contempo di fascia più economica, in conseguenza dei costi ‘coreani’, rispetto ai prodotti con costi ‘giapponesi’ già presenti sul mercato. I robot scara della famiglia DSM con raggi di lavoro da 250 fino a 400 mm, sono stati rinnovati nel 2013, dando quindi origine alla famiglia DSA che già identifica i robot con maggior raggio di lavoro. La gamma parte con il DSA-0250, con raggio di lavoro da 250 mm e payload da 1-3 kg, con corse da 100 e 150 mm sull’asse Z. La famiglia DSA si estende poi con i modelli da 300, 350 e 400 mm di raggio, sempre con pay-load da 1-3 kg e corse sull’asse Z identiche. Sono disponibili poi i modelli da 500 mm di raggio fino ad arrivare al DSA- 1000, con incrementi di 100 mm in 100 mm, con corse sull’asse Z di 200, 300 e 400 mm e pay-load da 2, 3 fino a 20 kg. “Abbiamo acquistato un DSA- 0250 e un DSA-0600 per le normali attività di marketing, per mostrarlo ai clienti e per esposizioni a fiere”, commenta Greco.

Il settore del packaging. Il mercato del food, della cosmetica e della farmaceutica, dal punto di vista delle macchine per il packaging, rappresenta una fetta importante dell’export, e l’Italia, certamente, rappresenta l’attore forse più importante nel panorama mondiale. Sembra che le prime cinque aziende italiane che operano nel mondo del packaging, valgano il doppio delle prime cinque aziende tedesche ( Il Sole 24 Ore ). “Non potevamo non concentrarci, o trascurare, la possibilità di avere una cinematica che, nelle applicazioni del packaging, è molto diffusa – precisa Fabio Greco -. Abbiamo quindi individuato nel robot della società svizzera Veltru un prodotto all’avanguardia, seppur poco noto, con caratteristiche molto performanti, e quindi abbiamo deciso di metterci in gioco, per poter offrire al mercato questa opportunità”. Veltru, azienda giovane, nata a Schaffausen nel 2008 ma con professionalità tecniche ed esperienze decennali nel mondo della robotica a cinematica parallela, rappresenta per Greco una scommessa su cui puntare…”. I modelli disponibili sono quattro, con il D8, il D12H e il D12W (versione wash down) a quattro assi e l’U10H a due assi. La differenza fondamentale tra questo prodotto e i prodotti attualmente sul mercato non è solo nella meccanica, che ha una massa decisamente inferiore alla concorrenza, ma nel software. Il Veltru C10 motion controller è il controller estremamente compatto (222 x 135 x 70 mm) dei suddetti robot. L’intero processo di pianificazione della logistica, comprensivo delle velocità dei robot e dei nastri trasportatori, è controllato dal CoDeSys RTE V3. L’EtherCAT fornisce un potente fieldbus per il collegamento del robot e delle periferiche per applicazioni specifiche. Il controller Veltru offre però molto di più del semplice movimento del robot. Il sistema di visione della macchina a esso interfacciato (V10) può essere impiegato per determinare la posizione, l’orientamento e la qualità dei prodotti che vengono gestiti e selezionati dal modulo del sistema logistico. Il programmatore dell’applicazione viene supportato in molti modi. Un controllo sofisticato degli allarmi, un sistema di gestione delle istruzioni con traduzione integrata e diversi elementi di visualizzazione facilitano la programmazione. Un modello di applicazione in ‘source code’ mostra come i moduli debbano essere usati e come questi interagiscano. Ciò consente un risparmio di tempo e fornisce al costruttore dell’impianto un notevole vantaggio in termini di tempo di immissione del prodotto sul mercato.

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Non si ferma l’incremento dei brand distribuiti da K.L.A.IN.robotics per quanto riguarda la robotica, e il 2014 vede due brand aggiungersi ai consolidati Denso e Hyundai. Parliamo in particolare di uno di questi due nuovi nomi, adatto ad applicazioni economiche nell’asservimento, l’assemblaggio e la manipolazione: da quest’anno K.L.A.IN.robotics propone al mercato italiano un nuovo prodotto di dASAROBOT, realtà acquisita recentemente dal gruppo Dongbu. Il gruppo Dongbu è stato fondato nel 1969, e dal 2000 è considerato tra i dieci gruppi più importanti della Corea del Sud, essendo attivo in sette mercati, dal metallo alla chimica, dall’agricoltura all’healthcare, dall’IT all’elettronica, dalle costruzioni alla logistica fino alla finanza, oltre ovviamente all’automotive. Nel 2011 raggiunge i 35.000 dipendenti, con un fatturato di 23 miliardi di dollari e 42 società collegate. Il gruppo, con l’acquisizione di dASAROBOT, propone al mercato anche robot dedicati all’industria e robot intelligenti. La struttura che si occupa di quelli industriali è stata creata nel 1998, con sede a Cheonan su un’area di 11.400 m2 , con un fatturato nel 2011 di 37 milioni di dollari, e conta circa una ventina di grossi partner nel mondo tra cui Samsung, LG, Hyundai Automobile ed Henkel.

Robot da impiegare in applicazioni elementari. I mercati di riferimento per la divisione che si occupa di robot industriali sono tipicamente quello dell’LCD/FPD, ma anche Semi-com, IT e automotive. Le tipologie sono assi cartesiani, robot SCARA, desktop robot, linear servo a transfer robot, prevalentemente per il campo dell’elettronica. “Siamo interessati alla gamma dei robot SCARA” spiega Fabio Greco, Amministratore di K.L.A.IN.robotics “per andare incontro alle esigenze del mercato che si sono venute a manifestare negli ultimi anni, mercato nel quale vengono proposti robot economici per applicazioni elementari, con tempi ciclo non particolarmente bassi e semplici pick&place. La richiesta da parte di alcuni clienti che necessitano di robot economici per realizzare alcune applicazioni non impegna tive, dal punto di vista del tempo ciclo ma non solo, mi ha convinto a cercare un prodotto con queste caratteristiche, e quindi lo scorso maggio sono andato in Corea del Sud, dove ho identificato il brand dASAROBOT. Un’anteprima di questi robot SCARA è stata presentata durante la fiera Mecha-Tronika di Milano, dove abbiamo esposto un modello da 600 mm di raggio”.

Robustezza e precisione per competere con i giapponesi. I dASAROBOT vengono utilizzati dalla multinazionale Foxxcon per l’assemblaggio degli i-Phone, e quindi sono in grado di soddisfare le esigenze del mercato proponendosi come robot robusti e precisi, ma al tempo stesso di fascia più economica rispetto ai concorrenti giapponesi già presenti sul mercato. “Stiamo definendo l’ottimizzazione delle procedure e dei canali di import, valutando attentamente se far arrivare i robot a Malpensa o a Schipol dove, sembra, i costi di sdoganamento sono molto più competitivi. Fra qualche settimana inizieremo a inviare le offerte ai clienti interessati” continua Greco. La gamma parte con il DSM-0250, con raggio di lavoro da 250 mm e payload da 1-3 kg, con corse da 100 e 150 mm sull’asse Z. La famiglia DSM si completa poi con i modelli da 300, 350 e 400 mm di raggio, sempre con payload da 1-3 kg e corse identiche al DSM-0250. La gamma si estende poi con la famiglia DSA, che parte con il DSA-0500 da 500 mm di raggio fino ad arrivare al DSA-1000, con incrementi di 100 mm in 100 mm, con corse sull’asse Z di 200, 300 e 400 mm e payload da 2, 3 fino a 20 kg. Conclude Greco: “Abbiamo acquistato un robot da 600 mm di raggio e abbiamo da poco ordinato un 250 mm di raggio per poter mostrare ad alcuni clienti queste macchine, o per attività di demo e fiere”.

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Da gennaio 2014 K.L.A.IN.robotics distribuisce sul mercato italiano il robot Veltru che trova applicazione nel packaging primario e secondario, tipicamente nell’industria alimentare ma anche cosmetica e farmaceutica. Un problema applicativo piuttosto comune ne illustra funzionalità e vantaggi, spiegando le ragioni del suo gradimento da parte del mercato. Può essere raccontato così. Il valore di una ventosa. Un’azienda specializzata in prodotti da forno si trovava in difficoltà. Le tortine alla crema per hotellerie che aveva appena lanciato sul mercato avrebbero dovuto diventare uno dei suoi cavalli di battaglia e invece i reclami fioccavano. Infatti, nonostante avesse investito in una macchina per il confezionamento di nuova generazione, non tutto il packaging risultava sottovuoto e, di conseguenza, i dolci arrivavano al cliente finale danneggiati. La causa? Durante il riempimento dell’involucro, effettuato manualmente, delle piccole quantità di crema entravano in contatto Un pick&place per l’alimentare I robot a cinematica parallela Veltru proposti da K.L.A.IN.robotics, e i relativi supporti applicativi, permettono ai system integrator di realizzare con semplicità operazioni complesse di pick&place. con la confezione sporcando i bordi da saldare e impedendo così la corretta sigillatura della pellicola di rivestimento». La soluzione è arrivata dal costruttore della confezionatrice, che ha proposto al cliente di automatizzare la fase di carico in modo da assicurare una qualità costante della produzione. Il limitato periodo di ammortamento e la prospettiva di risolvere un problema così rilevante hanno giocato a favore di questa opzione che, però, doveva affrontare vari ordini di difficoltà, relativi alla manipolazione dei prodotti, alla necessità di tempi ciclo ridotti e alle limitazioni di spazio che consentivano l’impiego di solo un robot. Qui è entrata in gioco l’esperienza di Veltru AG come costruttore di robot a cinematica parallela, che ha realizzato “la quadratura del cerchio” proponendo l’impiego di una ventosa contactless. Grazie ad essa il prodotto viene movimentato tramite un getto d’aria, che lo mantiene sospeso riducendo al minimo le occasioni di contatto, mentre la macchina di confezionamento lavora con un ciclo intermittente. Cinematica e comunicazione. Il robot Delta può essere a ragione definito come il robot a cinematica parallela di maggior successo. Sviluppata nei primi anni Ottanta da Reymond Clavel presso l‘ETH di Losanna, questo tipo di cinematica si è diffusa rapidamente nei settori più diversi, dall’informatica (ad esempio nella realizzazione dei mouse per applicazioni 3D) al medicale. Ai più sono noti soprattutto i robot per le industrie manifatturiere, dove dei pick&place con tempi ciclo ridottissimi non si può più fare a meno. I robot, infatti, ben si prestano a effettuare movimenti dinamici e vengono impiegati in ambiti in cui è necessario manipolare molti prodotti singolarmente, sia per ordinarli quando si presentano alla rinfusa sia quando richiedono manipolazioni accurate, dunque tipicamente nell’handling e nel confezionamento primario e secondario di beni di consumo, alimentari in primis. In questi casi la robotica ha l’unico scopo di collegare i diversi processi e garantire il flusso dei materiali; spesso, però, nonostante l’elevato dinamismo e numero di cicli, un solo robot non è sufficiente e il lavoro viene dunque suddiviso tra più macchine. In entrambi i casi, la capacità e l’efficienza di comunicazione tra i vari robot è di fondamentale importanza. Elogio della semplictà. K.L.A.IN.robotics (www.klainrobotics.com) e Veltru AG mettono a disposizione dei costruttori di macchine e impianti dei moduli di robot e software concepiti come unità preintegrate. L’azionamento si basa qui su ambiente CoDeSys V3, dunque su Soft-SPS: non solo gli specialisti del settore, ma anche i tecnici adibiti all’assistenza delle macchine possono acquisirne dimestichezza in tempi brevi. La programmazione su piattaforma sia del Motion Control sia della logistica e delle unità periferiche, nonché della comunicazione e delle modalità d’uso, facilitano il compito degli ingegneri gestionali. Ad essi Veltru offre tanto dei moduli relativi alle varie funzionalità, sotto forma di biblioteche compilate, quanto un’applicazione campione completa, come base di formazione e di progetto in Source Code. Una caratteristica degli azionamenti così concepiti risiede nella possibilità di effettuare la simulazione logica completa di alcuni moduli anche senza hardware, dunque prima che l’impianto venga fisicamente costruito. E per le linee di prelevamento formate da più robot, si possono ottimizzare strategie di prelevamento off-line. Gestire situazioni complesse. Un progetto recente prevede che, alla velocità di 600 pz/min, dei prodotti vengano dapprima confezionati e successivamente imballati in cartoni, in posizioni diverse, tramite caricatore laterale. Lo spostamento delle confezioni sul caricatore laterale avviene per mezzo di robot Veltru D12H, il cui azionamento coordina anche l’intera logistica, dalla confezionatrice al caricatore in questione. La dinamica è questa: le confezioni vengono immesse su catene e subito raggruppate. I robot prelevano i prodotti con una pinza a quattro griffe dalla catena che lavora in modalità intermittente, e li posizionano sul caricatore laterale. Nel caso in cui il robot non sia in posizione di ricezione, riempie un nastro di accumulo e può riprendere a prelevare dalla stazione di alimentazione, compensando così i piccoli gap di produttività delle singole macchine (load balancing). Molti i vantaggi di questa soluzione. La programmazione aperta, grazie all’impiego di funzionalità di base già testate, permette di realizzare, in tempi molto ristretti, anche diverse funzioni speciali. Inoltre, la catena di raggruppamento viene controllata dal Controller C10 del robot Veltru che ne segue, così, correttamente le accelerazioni; anche l’azionamento del buffer e il relativo ampliamento, comprensivo di logica pick&place, avviene in toto su Veltru Soft SPS. Ogni robot comunica agli altri gli spazi vuoti che sono stati riempiti sul caricatore laterale; in questo modo non si deve seguire un modello di posizionamento predefinito e il breve fermo di un robot può essere compensato dagli altri, garantendo il rendimento ottimale dell’intero impianto.

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