Patreider S.r.l.: macchine uniche, create sulle esigenze del cliente!

Un garage di 88 mq, un PC industriale da 25 milioni di lire (più costoso dell’intera sede), una fresa e un tornio: è così che nel 1991 a Tai, frazione di Pieve di Cadore (BL), inizia la storia della Patreider S.r.l.

L’azienda, che oggi ha sede nella zona industriale di Cima Gogna nel comune di Auronzo di Cadore (BL), è specializzata nella fornitura di automazioni industriali chiavi in mano che interessano diversi settori tra i quali l’automotive, l’alimentare, il farmaceutico, il cosmetico ed il settore di montaggio in generale.

Particolare attenzione viene prestata anche allo sviluppo di sistemi di automazione industriale ad alta tecnologia per la manipolazione e l’asservimento di prodotti delicati integrando, dove necessario, robot e sistemi di visione pur mantenendo sempre una solida meccanica di precisione, e basandosi sulle reali necessità del cliente.

L’impegno che la Patreider S.r.l. si è sempre prefissata è, infatti, quello di fornire macchine su misura e macchine speciali con brevetti esclusivi, supportando il cliente durante tutte le fasi: dall’elaborazione del progetto alla realizzazione dei componenti, dal montaggio all’installazione, dal collaudo nello stabilimento produttivo del cliente alla produzione, ai cambi formato, dalla manutenzione ordinaria e straordinaria all’assistenza fino alla formazione del personale. Inoltre, il servizio di assistenza post vendita garantisce al cliente interventi rapidi ed efficaci con soluzioni flessibili e personalizzate, il tutto con l’intento di avere un miglioramento continuo su tutti i fronti, aumentando così l’efficienza e riducendo i fermi linea.

Thomas Patreider, il fondatore di questa azienda che nel 2010 ha vinto il premio Innovazione dell’UNIONCAMERE del Veneto, ricopre tuttora l’incarico di CEO e supervisiona anche la realizzazione di alcuni dei nuovi progetti, tra cui quello di un’automazione per la manipolazione di tubetti in alluminio o plastica.

Quest’ultima novità di casa Patreider, denominata TBS070, è un sistema concepito per ricevere, da due differenti linee poste a monte, i tubetti e le scatole e, qualora il prodotto lo richieda, un blister all’interno della scatola già formata che, una volta riempita, viene trasportata verso la macchina coperchiatrice a valle.

Qui di seguito si trova la descrizione funzionale del macchinario in questione.

L’automazione TBS070 riceve dalla cartonatrice situata a monte le scatole piegate ed incollate le quali, tramite uno spintore, vengono trasferite sul nastro d’asservimento e posizionate sul punto di inserimento dei blister. In corrispondenza del magazzino, un Robot due assi della Veltru preleva i blister sui quali, prima di essere depositati nella scatola, viene applicata della colla con una pistola che genera i quattro punti d’incollaggio necessari per fissare il blister ed evitare il suo spostamento durante le successive fasi di lavorazione.

Le scatole, pronte per essere riempite, vengono trasportate verso la zona robotizzata di posizionamento tubetti. Questo spostamento avviene tramite un nastro a tappeto con guide laterali servo azionate che, una volta eseguito il rilevamento della posizione, ne impediscono lo slittamento sul nastro e ne garantiscono un posizionamento costantemente perfetto.

Contemporaneamente a questo procedimento, l’automazione TBS070 riceve i tubetti dall’altra linea a monte della macchina riempitrice i quali, dopo aver “superato” il controllo del peso (in caso di difetti o anomalie, infatti, il tubetto viene scartato), raggiungono la “stella orizzontale” che ha il compito di ruotare ogni tubetto di 180°, presentandolo alla “stella verticale” con il tappo in avanti, e di cadenzarne l’arrivo nella zona robotizzata pick and place. A questo punto, la “stella verticale”, progettata per prelevare saldamente il tubetto che si trova in posizione orizzontale, lo ruota in posizione verticale in modo tale che il Delta Robot della Veltru possa eseguirne il prelievo.

Questa operazione è caratterizzata dall’uso di una mano di presa ammortizzata, studiata appositamente per non ammaccare minimamente il tubetto in alluminio. Il prelevamento del singolo prodotto da parte del Robot consente di orientare il tubetto all’interno della scatola, in modo da poter soddisfare le esigenze specifiche del cliente.

Infine, le scatole opportunamente riempite vengono trasportate fino alla coperchiatrice posta a valle, che ne esegue la chiusura e la sigillatura.

Rispettando le esigenze attuali di un mercato che pretende sempre più flessibilità, lotti sempre più piccoli e  prodotti sempre più individuali, la Patreider S.r.l. propone un sistema che si adatta egregiamente a tale richieste, basandosi sulla capacità di manipolare i vari formati dei tubetti come per esempio quelli di Ø 30, 40, 50mm oppure di altezze e pesi vari, di tubetti in plastica oppure in alluminio, di diversi tipi di tappi, il tutto in modo molto delicato, posizionato e perfettamente orientato nei blister.

La capacità di manipolare diversi formati di scatole e di inserire una varietà di blister differenti (singoli, doppi, in plastica, polistirolo o cartone) unita alla facilità e alla velocità di cambio formato (effettuabile anche dall’operaio di turno) e alla volontà di crescere con le future esigenze del cliente sono caratteristiche molto importanti che rendono questa azienda orgogliosa delle proprie automazioni.

Ciò che principalmente contraddistingue l’operato della Patreider S.r.l. rispetto alle altre soluzioni già presenti sul mercato è il desiderio di intraprendere una strada diversa. Generalmente, infatti, nella fase di collocazione del tubetto nel blister, si sfruttano delle movimentazioni lineari che inseriscono più tubetti alla volta, rinunciando così alla flessibilità che è invece propria del sistema robotizzato Patreider il quale, immettendo ogni tubetto singolarmente, non richiede nessun pre-orientamento. Ed è proprio questo particolare sistema a rappresentare il primo passo avanti nel campo dell’innovazione.

Un’altra peculiarità dei macchinari Patreider è la possibilità di scegliere dal panello operatore lo schema di carico del blister: con questa opzione, infatti, si può selezionare esattamente dove posizionare i tubetti nel blister, decidendo così se riempire la scatola in modo parzialmente automatico e parzialmente manuale e creando dei cartoni di prodotti misti.

Infine, ultimo ma non meno importante, l’uso dei Robot della ditta svizzera Veltru. Una scelta che si è dimostrata essere decisamente vincente per la qualità di costruzione e per le particolarità tecniche del robot. L’utilizzo di materiali di qualità, la professionalità, la continua formazione del personale e la volontà di innovarsi hanno permesso alla Patreider S.r.l. di conquistarsi un posto importante in un settore che è sempre in costante mutamento e sempre più attento alle esigenze del cliente. Insomma: Patreider. Automazioni che funzionano!

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A cavallo fra gli anni Ottanta e Novanta, molte aziende dell’industria di processo, dal farmaceutico alla gomma, cominciarono a investire a Malta. Rayair Automation Ltd., nata nel 1983 da un’intuizione di Ray Schembri, convinto che entro pochi anni l’industria maltese avrebbe avuto bisogno di automatizzarsi per sopravvivere, colse l’opportunità e investì insieme a loro, in macchinari, attrezzature e personale. Da allora l’azienda ha realizzato parecchi progetti di impianti semi-automatizzati o completamente automatizzati per l’assemblaggio, l’ispezione e il confezionamento di componenti, fornendo ai propri clienti servizi di automazione avanzati. Nell’ultimo decennio in particolare, Rayair Automation Ltd. ha puntato sulla tecnologia di visione e robotica per offrire maggiore flessibilità ai clienti. A questo scopo Rayair ha stretto una collaborazione proficua con K.L.A.IN.robotics s.r.l., azienda bresciana che distribuisce sul mercato italiano (inclusa la Svizzera italiana) robot per automazione di fabbrica e componenti di meccatronica, in primis Denso e Hyunday, ai quali dal 2014 si sono affiancati i robot SCARA della coreana Dongbu e i robot a cinematica parallela della svizzera Veltru.

VELOCITÀ E FLESSIBILITÀ La collaborazione fra Rayair e K.L.A.IN.robotics ruota attorno alla fornitura di robot a sei assi e SCARA per aumentare la flessibilità degli impianti di automazione e per gestire processi di assemblaggio. Negli ultimi cinque anni Rayair ha installato sette robot SCARA e cinque robot a sei assi. In questo articolo presentiamo tre diverse applicazioni nelle quali sono stati impiegati questi robot, a partire da un modello SCARA con sbraccio di 1.000 mm che trasferisce componenti dall’area di stampaggio alla camera sterile dove viene effettuato l’assemblaggio. Prima dell’adozione di questa tecnologia, i pezzi venivano movimentati con un sistema pick-and-place pneumatico che presentava diversi inconvenienti, in particolare la velocità di lavoro e la flessibilità nei cambi di produzione. L’azienda presso la quale è stato installato il robot deve gestire diverse tipologie di componenti, pertanto aveva bisogno di flessibilità e rapidità nel cambio da una tipologia all’altra. I robot SCARA hanno risposto a entrambe le esigenze. Rispetto al pick-and-place pneumatico, la velocità è aumentata del 40% circa e anche il cambio da un componente a un altro è molto più rapido. Con il sistema pick-and-place l’unità di trasferimento doveva infatti essere adattata a ogni componente, riallineando tutto il sistema affinché funzionasse correttamente. Con il robot SCARA, invece, è sufficiente caricare i nuovi pezzi nel sistema e registrare le posizioni per il nuovo prodotto. I tempi di cambio lavoro sono così stati ridotti almeno del 60%.

RAPIDITÀ E PRODUTTIVITÀ Per la seconda applicazione è stato scelto un robot a sei assi con sbraccio di 650 mm. Il componente finito è composto da due parti che devono essere assemblate fra loro per comporre una cerniera. La parte deve essere stampata e ruotata di 90 gradi per poter essere assemblata. Perché utilizzare un robot a sei assi? Come nel caso precedente, questo tipo di robot offre velocità e flessibilità. Realizzare un sistema in grado di ruotare la parte di 90 gradi avrebbe avuto un costo notevole per il cliente e la soluzione non avrebbe comunque garantito una velocità adeguata alla produzione. Con il robot fornito da K.L.A.IN.robotics la velocità non è un problema e la rotazione delle parti è un gioco da ragazzi. Il ciclo completo, che consiste nel prelievo del pezzo, nella sua rotazione e nel posizionamento per l’assemblaggio con l’altra parte, viene effettuato in meno di due secondi. Eseguendo il processo con metodi tradizionali non sarebbe stato possibile raggiungere gli obiettivi di produttività né competere con la velocità del braccio robotico.

COMPATTEZZA E AFFIDABILITÀ La terza applicazione è una delle più compatte in termini di ingombro a terra mai realizzate da Rayair Automation con un robot a sei assi. Nello specifico il robot impiegato ha uno sbraccio di 1.200 mm e due sistemi di visione integrati. Il robot riceve dalla telecamera le coordinate relative all’orientamento delle parti, potendole così prelevare correttamente. Il pezzo prelevato viene collocato sotto un altro sistema di visione più preciso che rileva un’altra serie di coordinate utili alla realizzazione del prodotto finale. La velocità non era un fattore critico in questa applicazione, ma l’affidabilità era fondamentale. Una delle richieste del cliente era che la macchina fosse sufficientemente flessibile per gestire diversi componenti e assicurare grande affidabilità. In meno di un anno la macchina ha prodotto oltre venti milioni di pezzi con turni di lavoro di 24 ore e interventi minimi degli operatori. La soddisfazione del cliente è dimostrata dal fatto che ha ordinato una seconda macchina in consegna entro la fine di ottobre 2015. Grazie alla collaborazione con K.L.A.IN.robotics e alla tecnologia di cui può disporre, Rayair è in grado di competere efficacemente con altre società di automazione sia a Malta sia all’estero, fornendo ai propri clienti servizi e competenze specifiche nell’ambito dell’automazione.

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Già alle 10,15 del mattino, un quarto d’ora dopo l’apertura, c’è movimento nello stand di K.L.A.IN.robotics all’Ipack-Ima, la fi era delle tecnologie per il packaging che si è tenuta a Rho dal 19 al 23 maggio scorsi. L’attenzione dei visitatori è attratta da una vetrina in cui un robot Delta della svizzera Veltru e un robot SCARA a 4 assi di Denso collaborano aff errando e spostando piccoli pezzi su due nastri trasportatori che si muovono in senso opposto l’uno all’altro. Fabio Greco, amministratore unico di K.L.A.IN.robotics, società che commercializza in Italia soluzioni robotiche di aziende come Hyundai e Denso, è in compagnia di Hans Schuler, amministratore delegato proprio di Veltru, la società che produce robot a cinematica parallela con cui ha di recente defi nito un accordo commerciale per l’Italia. È anche in virtù di questa nuova alleanza commerciale che K.L.A.IN.robotics ha deciso di partecipare per la prima volta a Ipack-Ima. L’intervista a Greco, programmata da tempo, si trasforma così in un’interessante conversazione a tre.

PACKAGING E OLTRE “Negli ultimi anni – aff erma Fabio Greco – abbiamo colto un’enorme crescita dell’automazione in tutti i settori. Dal 2010 al 2014 abbiamo più che raddoppiato il nostro fatturato. In questo scenario, il comparto del packaging ha una parte molto importante, con tantissime aziende italiane che eccellono e competono con quelle tedesche nello sviluppare soluzioni sempre più innovative. Di conseguenza anche le soluzioni robotiche a cui si affi – dano devono essere all’altezza. Nella ricerca di un robot a cinematica parallela abbiamo individuato in Veltru un produttore altamente affi dabile. Ora stiamo mettendo a punto la collaborazione, anche per far conoscere al pubblico un prodotto nuovo per il mercato italiano. Ma credo proprio che d’ora in avanti parteciperemo a molte delle fi ere dedicate al settore del packaging. Del resto l’impiego di robot Delta oggi è estesissimo, in settori tradizionali come l’alimentare, il farmaceutico, la cosmetica, ma anche in industrie meccaniche o perfi no nell’automotive, dove vengono sempre più richiesti”.

COLLABORAZIONE VINCENTE Come avete incontrato e scelto Veltru? “Dei loro robot mi ha colpito soprattutto l’originalità nella scelta del sistema di gestione, che li distingue dagli altri produttori. Ma qui inviterei direttamente Hans Schuler a spiegare la loro filosofia”. Il giovane imprenditore svizzero interviene così: “I robot Delta a struttura parallela sono in grado di eseguire movimenti molto dinamici, per la presa di prodotti che non sono disposti in maniera ordinata ma casuale e che spesso sono delicati. Occorre quindi una grande flessibilità della presa singola per far fronte a queste situazioni. Un’applicazione industriale mediamente deve essere in grado di svolgere almeno 120 cicli al minuto, pur in una variabilità di casi che possono richiedere velocità inferiori o superiori. Deve inoltre essere in grado di lavorare su linee in avanzamento continuo. La nostra scelta è stata di dotare i robot di un software di base, che si può configurare secondo specifiche ma che può essere anche personalizzato. Si tratta di un sistema affidabile, in cui il cliente ha sempre la piena libertà di adattare il funzionamento del robot. Esistono, infatti, infinite possibilità applicative per i robot Delta: ognuna deve essere anche perfettamente interfacciata con la periferia, con le altre macchine e con i nastri che gestiscono il flusso del prodotto”.

PIATTAFORMA APERTA E FLESSIBILE “La scelta strategica di Veltru – spiega Greco – è stata non dotare i propri robot di un soft ware di gestione proprietario, ma di basarsi su CodeSys V3, piattaforma aperta, che consente ogni tipo di personalizzazione”. “CodeSys – aggiunge Schuler – è un ambiente che consente di avere un PLC con una grande capacità di calcolo, che sfrutta la potenza dei PC su cui gira, ma che consente anche ai tecnici di intervenire, apportare modifi che e risolvere i problemi modifi cando lo stesso soft ware. Ogni tecnico oggi ha una certa esperienza di PLC e può quindi operare facilmente sul controllo del robot. Con CodeSys V3 abbiamo anche la possibilità di eff ettuare programmazioni molto avanzate e complesse, attraverso un approccio di Object Oriented Programming, che consente di isolare e modifi care singole azioni compiute dal sistema”.

UN PARTNER IDEALE “Oltre all’ambiente soft ware – spiega Greco – un altro aspetto che ci è piaciuto molto della fi losofi a Veltru è il supporto che l’azienda fornisce ai suoi clienti nella scelta delle pinze, mai semplice in un mercato dove la proposta di clipper di presa è davvero vastissima. La società svizzera ha anche una grande esperienza nel supportare il cliente nel job training e nella messa in funzione delle macchine, anche in confi gurazioni multirobot, che sono sempre più richieste e più frequenti. Né Veltru né K.L.A.IN.robotics intendono svolgere le funzioni di system integrator. Ma siamo comunque in grado di fornire un supporto anche nelle situazioni che prevede l’adozione di svariati robot e il loro inserimento in un fl usso produttivo complesso. In un mercato dove vengono proposti soprattutto robot ‘chiusi’, già confezionati per le mansioni che dovranno svolgere, oppure semplicemente le macchine, che poi sarà il system integrator a motorizzare e adattare alle esigenze specifi che del cliente, noi suggeriamo una terza via, in cui il robot viene fornito già completo di gestione dell’applicazione ma non ha un soft ware precostituito. Con la possibilità di gestire situazioni molto aperte, in fl usso parallelo o controfl usso, con ‘n’ ingressi e un’uscita, un ingresso e ‘n’ uscite, ‘n’ ingressi e uscite, anche con magazzini intermedi. In altre parole, non è il sistema pick and place ad essere un valore, ma la sua applicazione”.

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Se la manipolazione automatica nella general industry è ormai pratica diffusa e consolidata, nel comparto ortofrutta esistono invece ancora ampi margini di intervento e miglioramento: non solo perché i prodotti della terra, di per sè, sono “difficili” da trattare, ma anche perché le operazioni di pick&place sono in larga parte condotte ricorrendo a manodopera a basso costo e di facile reperibilità. La stagionalità che caratterizza l’ortofrutta, poi, è un ulteriore deterrente all’investimento in linee automatizzate, di cui è difficile prevedere il reale ammortamento. Eppure… una linea di confezionamento robotizzata, progettata ad hoc, è in grado di rispondere appieno anche alle sfide poste dal comparto ortofrutta. Una linea dedicata. È il caso della soluzione proposta da Veltru (distribuita, lo ricordiamo da K.L.A.IN.robotics) su una linea di confezionamento di peperoni, dove ha implementato una tecnologia a cinematica parallela e una piattaforma di controllo con funzionalità estese, dando vita a un sistema di automazione altamente integrato, flessibile e, al contempo, semplice da gestire: ideale quindi per trattare prodotti caratterizzati da forte stagionalità (6 mesi). In pratica, dopo essere stati colti, i peperoni devono essere lavati, calibrati e selezionati. Il loro posizionamento e orientamento viene quindi determinato da un sistema di visione artificiale, che permette al robot di mantenere la modalità di presentazione del prodotto nei cestelli all’ingrosso. In alternativa, l’assortimento tipico di peperoni in confezioni termosaldate si ottiene mettendo i peperoni direttamente sulla catena di termosaldatura. Le confezioni vengono poi poste nelle scatole che, una volta riempite, vengono trasportate all’unità di palettizzazione. Funzionalità ed efficienza. Di norma i robot Veltru raggiungono i 100-130 cpm, in base alle circostanze. Nel caso specifico, il costruttore ha scelto come piattaforma di controllo l’ambiente C o D e S y s d i 3 S – S m a r t Software Solutions, per meglio concentrarsi sulle sue competenze specifiche. Il Veltru C10 Motion Controller è l’anima dell’unità di manipolazione. L’intero processo di pianificazione del percorso, comprensivo del percorso del nastro trasportatore, 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 più del semplice movimento del robot. Il sistema di visione della macchina ad esso collegato può essere impiegato per determinare la posizione, l’orientamento e la qualità dei prodotti (colore, dimensione, ecc.), 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 utilizzati e come questi interagiscano. Ciò consente un risparmio di tempo e fornisce al costruttore dell’impianto un notevole vantaggio in termini di time-to-market.

Controller sempre più veloce n Le aziende manifatturiere richiedono sempre maggiore flessibilità e unicità nella produzione: tecnologie e termini come Big Data e IoT sono entrati nel lessico dell’automazione e Omron offre risposte adeguate al trend, sviluppando prodotti innovativi. Fin dall’introduzione nel 2011 del primo controller NJ5 della piattaforma Sysmac, Omron ha progressivamente sviluppato sia la gestione dei dati con la connettività a database SQL sia la personalizzazione della produzione (rendendo per esempio possibile gestire fino a 8 robot delta con un unico controller). Ora amplia la piattaforma di automazione Sysmac introducendo due nuovi controller: NJ1, con un processore Intel ATOM per il controllo di applicazioni fino a 600 MHz, e il nuovo top di gamma NX7, con machine control fino a 256 assi sincronizzati al millisecondo. I nuovi modelli estendono la scalabilità della piattaforma motion control, aggiungendosi alle soluzioni intermedie, NJ3 e NJ5. La condivisione del software e la compatibilità di programmi e istruzioni consentono di adottare il modello più adatto alle necessità effettive, con una migrazione semplice e immediata. Sysmac NX7 è dotato di processore quad-core Intel Core I7, con memoria dati fino a 260 Mbyte (rispetto ai 6 Mbyte dei processori NJ5). La gestione parallela dei task motion supporta le applicazioni più impegnative, mantenendo la piena affidabilità dei prodotti Omron. L’intera piattaforma risponde alla sfida dell’Iot: l’accesso ai dati della macchina e ai dispositivi in rete è garantito mediante rete EtherCAT. L’accesso avviene in modo trasparente, tramite interfaccia Standard Ethernet IP con 2 porte Ethernet Gigabit. La connessione diretta a Database SQL consente la gestione dei dati. Grazie a un’architettura che utilizza le tecnologie ICT, Sysmac offre un ambiente di sviluppo all’avanguardia, dotato di tools di progettazione 3D, integrati in Sysmac Studio, nonché di software come Mathwork Simulink per simulare l’efficacia del controllo progettato su in un sistema meccanico virtuale.

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Negli ultimi anni la manipolazione robotizzata ha avuto una grande diffusione e, soprattutto nei processi di confezionamento, gioca ormai un ruolo determinante, a sostegno delle velocità operative e della fl essibilità degli impianti. K.L.A.IN.robotics, distributore dei robot Veltru, mette in mostra esperienza e soluzioni a Ipack-Ima (Hall 7 – Stand D122). Un numero sempre maggiore di impianti di produzione utilizza linee integrate a elevato contenuto di automazione industriale, e questo anche in funzione delle possibilità offerte attualmente dalla meccatronica. I robot a cinematica parallela, come i robot Delta di Veltru distribuiti in Italia da K.L.A.IN.robotics (1) assicurano un’elevata produttività nella movimentazione di componenti leggeri in svariati settori, come il food, il cosmeticofarmaceutico, l’industria meccanica. Tantissimi gli esempi applicativi nel settore del packaging, dove il prelievo individuale di ogni singolo prodotto permette l’alimentazione random di prodotti nel processo di confezionamento.

FOCUS SUL SISTEMA DI PRESA Mentre il robot è un dispositivo standard, chiave di volta di ogni applicazione è spesso il gruppo di presa. Per poter utilizzare le dinamiche di un Delta Robot, che raggiunge fi no a 100 m/s^ 2 d’accelerazione, è necessario che il prodotto sia tenuto in presa molto saldamente. Tuttavia è fondamentale non danneggiare i prodotti, che possono essere delicati come il cioccolato e i biscotti, o che tendono addirittura a macchiarsi se non vengono maneggiati in modo adeguato. Allo scopo di ridurre il rischio specifi co del progetto e per avere parti di ricambio sempre disponibili, vengono utilizzati spesso dei moduli standard disponibili sul mercato, personalizzati da Veltru. Per raggiungere tempi di manipolazione molto brevi, la maggior parte delle applicazioni utilizza pinze con tecnologia del vuoto per afferrare il prodotto, e un soffi o in pressione per avere la certezza che il prodotto venga rilasciato in deposito. VELTRU offre al proposito un’ampia gamma di alimentatori rotanti che permettono il passaggio della pneumatica, mantenendo la possibilità al 4° asse di ruotare liberamente senza limitazioni. Le opzioni standard comprendono i sistemi tipo Venturi con produzione di vuoto integrata e soluzioni per la creazione di vuoto tramite pompe con turbine a canale laterale per fl ussi di grande portata e pompe rotative per livelli elevati di portate (2). Nel caso di applicazioni dove sia richiesta grande fl essibilità, un sistema di connessioni veloci permette un cambio pinza rapido senza ulteriori operazioni di set-up. Se richiesto dall’utilizzatore, Veltru può anche fornire i sistemi di presa solitamente basati su processi di produzione aggiuntivi, per garantire la totale fl essibilità e velocità di fornitura a prezzi contenuti, anche in piccoli lotti. È possibile fornire anche ventose personalizzate o altri componenti in silicone, se necessario. Le applicazioni standard per questi tipi di ventose si utilizzano in genere nella manipolazione di cioccolatini delicati (3) o biscotti con decorazioni, dove una ventosa tradizionale con tutta probabilità potrebbe lasciare segni o danni. Molti integratori hanno cercato di migliorare il volume di produzione del robot utilizzando strategie multi-prelievo. In tal modo, il robot preleva i prodotti uno dopo l’altro prima di depositare un lotto completo nell’imballaggio (4). Il problema principale è, di solito, evitare collisioni tra i prodotti già prelevati e quelli ancora sul nastro trasportatore. Le soluzioni tradizionali sono solite sollevare i prodotti con sistemi pneumatici singoli. Queste soluzioni meccaniche aumentano il peso e l’usura del sistema, riducendo le accelerazioni applicabili al robot. Uno dei vantaggi garantiti dal robot Veltru è di evitare tali collisioni grazie al software, che permette soluzioni meccaniche molto più semplici seppur con l’utilizzo di comuni ventose (5). Un’altra interessante strategia consiste nell’impilare i prodotti all’interno di una pinza a campana sagomata con un grande ventilatore. Soprattutto i prodotti piatti e molto leggeri con una forma costante, possono essere maneggiati efficacemente. Per applicazioni con requisiti igienici elevati, i tubi del vuoto integrati nei tradizionali Delta Robot spesso sono un problema serio: piccoli pezzi di prodotto potrebbero venire risucchiati e, in parte, depositarsi sulle pareti dei tubi o contaminare il generatore di vuoto. E mentre le particelle possono essere filtrate, acqua o altri liquidi con piccoli corpuscoli troveranno sempre una via d’uscita. Per questo tipo di applicazioni possono essere utilizzate pinze con dita meccaniche, tipicamente con attivatore pneumatico. In alternativa, Veltru può offrire generatori del vuoto singoli da installare sulla pinza, limitando il rischio di contaminazione dal sotto sistema alla pinza. Indipendentemente dalla strategia di prelievo, è sempre importante garantire un’alimentazione ottimale dei prodotti prima della presa da parte del robot. Il Veltru C10 Motion Controller è offerto con un codice sorgente Template Application, che include le funzioni per gestire il flusso dei prodotti. Il robot deve sempre avere prodotti da prelevare e depositare, per evitare i tempi d’attesa che riducono il volume produttivo e l’efficienza dell’applicazione. Il design della pinza è fondamentale e spesso definisce la produttività del singolo robot, soprattutto nella gestione non uniforme di prodotti delicati come quelli alimentari. Sebbene ogni prodotto sia diverso e richieda un approccio specifico per la presa ottimale, utilizzando sistemi di presa standard si riducono ovviamente i rischi e i tempi di realizzazione di tali soluzioni. Il successo del risultato è garantito da una stretta collaborazione tra il cliente finale – solitamente esperto del comportamento individuale dei suoi prodotti – l’integratore o costruttore della macchina e Veltru: fornitore di soluzioni di ampio respiro e, quindi, molto più che di semplici robot.

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I supporti applicativi proposti da Veltru sono realizzati per semplificare in modo significativo il lavoro dei costruttori di macchine e impianti impegnati a risolvere problematiche complesse di pick&place, permettendo così agli application engineer di “concentrarsi” sugli aspetti commerciali specifici e sul servizio al cliente. La piattaforma SW. Uno degli atout che consente di ottenere livelli di integrazione ottimali ed elevati e, quindi, soluzioni molto flessibili, è la piattaforma SW scelta da Veltru per lo sviluppo di applicazioni nel packaging, ovvero l’ambiente CoDeSys. Tecnici, application engineers e programmatori hanno dimestichezza con il mondo PLC, e questo è uno dei motivi che hanno spinto il costruttore a utilizzare questa piattaforma per gestire i propri robot a cinematica parallela. Con il sistema di visualizzazione CoDeSys è infatti possibile seguire la gestione di un’intera linea di picking con il controller di un singolo robot. La simulazione offline integrata consente anche di aumentare in modo significativo l’efficienza dei sistemi di packaging. Manipolazione corretta. Nella fasi di manipolazione o di confezionamento dei beni di consumo – in ambito food, cosmetico o medicale – i volumi di produzione richiedono spesso l’impiego di più robot. L’insieme di diversi robot utilizzati in uno stesso flusso produttivo viene solitamente definito linea di picker. Una corretta manipolazione dei prodotti costituisce il pre-requisito fondamentale per realizzare linee di picker efficienti e il focus principale dell’implementazione diventa quindi la gestione precisa del flusso dei prodotti. Un’applicazione counter-flow. Il caso proposto – relativo a una linea di prodotti derivati dai latticini – è emblematico della filosofia gestionale e costruttiva proposta da Veltru. Un produttore aveva la necessita di alimentare 1.200 prodotti/min sulla macchina per il successivo confezionamento. Dato che è stato possibile prelevare due prodotti simultaneamente, si sono rese necessarie 600 operazioni di pick and place al minuto. Il costruttore della macchina di confezionamento ha cooperato con Veltru per ottimizzare l’applicazione, optando per un sistema composto da cinque robot modello Veltru D12H con configurazione counter-flow, dove ogni robot esegue una media di 120 cicli/min. In una configurazione counter-flow, i flussi dei prodotti e delle tasche da riempire sono disposti in parallelo ma si muovono in direzioni opposte. In pratica, il primo robot ha sempre dei prodotti da prelevare e riempie le prime tasche. L’ultimo robot deve prendere i prodotti rimanenti ma ha comunque delle tasche vuote da riempire. D’altronde, qualunque deviazione che impedisca il flusso di distribuzione lineare della quantità dei prodotti all’interno del sistema, provocherebbe dei disturbi, generando capacità eccedenti e sovraccarichi alternati. La funzione specifica di controllo load balancing permette di gestire tali sovraccarichi. Efficienza e bilanciamento. Veltru utilizza elementi di visualizzazione per tutti i suoi moduli software, sia sul Controller Robot C10 sia sul Line Controller L10. La visualizzazione integrata CoDeSys V3 facilita l’accesso ai dati di controllo e agevola la creazione di visualizzazioni efficaci in processi con dinamiche molto elevate. Il costruttore ha incrementato queste potenzialità per poter effettuare la simulazione di intere linee di picker. E se, nel progetto di massima, si può ricorrere a un’applicazione semplificata, per ottimizzare linee di picking reali è possibile effettuare simulazioni di tutti i componenti hardware, facendole funzionare con il software originale in modalità simulazione. Questo consente di razionalizzare le funzionalità in tempi brevi e con costi ridotti al minimo. Dato che è anche possibile visualizzare le condizioni di errore, si raggiunge un grado di ottimizzazione dell’impianto senza precedenti, in fatto di efficienza delle linee di picking e di bilanciamento del carico.

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