Progettazione

La progettazione del layout dimensionale è una fase cruciale nella realizzazione di un sistema robotizzato. Per eseguire una progettazione efficace, è necessario comprendere a fondo gli spazi in cui dovrà essere installata la macchina, il robot che dovrà essere utilizzato, tutti gli accessori quali sistemi di presa, sistemi di movimentazione, sistemi di visione, tempi ciclo. Per questo motivo, organizziamo incontri telefonici con il cliente e visite tecniche in loco per rilevare misure degli spazi, degli ingombri, comprendere al meglio le tipologie di macchine esistenti e come funzionano.

Un sistema robotizzato è composto da diversi componenti complementari, tra cui:

  • Il robot vero e proprio: è il componente principale del sistema, responsabile dell'esecuzione delle operazioni automatizzate.

  • Sistemi di presa: sono utilizzati per afferrare e manipolare gli oggetti o le materie prime necessarie per l'attività del robot.

  • Sistemi di accumulo dei prodotti da lavorare e lavorati

  • Sistemi di movimentazione: sono utilizzati per spostare il robot o gli oggetti da lui manipolati all'interno dell'area di lavoro.

  • Sistemi di visione: permettono al robot di percepire e comprendere il contesto in cui opera, ad esempio per rilevare la posizione degli oggetti o per identificare i componenti di un prodotto.

  • Sistemi di controllo: sono utilizzati per coordinare e gestire il funzionamento del robot e degli altri componenti del sistema.

  • Sistemi di sicurezza: sono utilizzati per garantire che il robot operi in sicurezza per gli operatori e per l'ambiente circostante.

  • Sistemi di interfaccia utente: permettono all'operatore di comunicare con il sistema e di programmarne il funzionamento.

  • Sistemi di alimentazione: forniscono energia al robot e ai componenti del sistema.

  • Sistemi di monitoraggio e diagnostica: sono utilizzati per monitorare il funzionamento del sistema e per identificare eventuali problemi.

Una volta compresi i bisogni del cliente, utilizziamo software all'avanguardia come ROBOTSTUDIO e AUTOMATION STUDIO per realizzare la progettazione del layout. ROBOTSTUDIO è un software di ABB Robotics che ci permette di effettuare simulazioni virtuali, modellizzazioni tridimensionali e programmazioni online/offline dei robots. AUTOMATION STUDIO, invece, è un software di B&R utilizzato per la programmazione e la gestione dei sistemi PLC, display, interfaccie HMI.

L'impiego di questi software ci permette di verificare la raggiungibilità del robot nei vari punti di lavoro, comprenderne le potenzialità e visualizzare in ambiente virtual reality le dimensioni. In questo modo, siamo in grado di effettuare una progettazione precisa e dettagliata che garantisce la corretta funzionalità del sistema robotizzato una volta installato.

La progettazione dei componenti meccanici viene effettuata tenendo conto delle esigenze funzionali e delle limitazioni dimensionali del sistema. L'analisi delle performance del sistema robotizzato è importante per determinare l'affidabilità e la ripetibilità delle operazioni automatizzate, garantendo al cliente una soluzione su misura e personalizzata in base alle sue esigenze.

ABB ROBOT STUDIO

ROBOT STUDIO è un software di simulazione e programmazione dei robot industriali sviluppato da ABB Robotics. Consente agli utenti di creare, testare e analizzare i programmi di robotica in un ambiente virtuale prima di implementarli nella produzione reale.

Per utilizzare ROBOT STUDIO, è necessario avere una licenza del software e un computer con specifiche di sistema adeguate, tra cui una scheda grafica potente e una connessione a Internet per scaricare eventuali aggiornamenti. Inoltre, è necessario avere una certa conoscenza dei robot industriali e della programmazione per utilizzare il software in modo efficace.

ROBOT STUDIO offre una serie di funzionalità avanzate per aiutare gli utenti a progettare, testare e analizzare i loro sistemi robotizzati. Tra queste funzionalità ci sono la modellizzazione tridimensionale, la simulazione virtuale, la programmazione online e offline dei robot, la creazione di scenari di simulazione, la creazione di programmi di movimento, la generazione di rapporti di performance e la visualizzazione in ambiente virtual reality.

Grazie a queste funzionalità, gli utenti possono verificare il funzionamento dei loro programmi di robotica prima della loro implementazione in produzione, analizzare le prestazioni del sistema robotizzato, osservare e verificare la raggiungibilità del robot nei vari punti di lavoro, comprendere le potenzialità del robot, valutare l'affidabilità e la ripetibilità delle operazioni automatizzate, e pianificare il ritorno sull'investimento.

Inoltre, ROBOT STUDIO è uno strumento molto utile per le aziende che vogliono migliorare l'efficienza dei loro sistemi robotizzati, aumentare la produttività e ridurre i tempi di inattività. In generale, ROBOT STUDIO è un software molto completo e versatile che consente agli utenti di sfruttare al meglio le potenzialità dei loro sistemi robotizzati e ottenere risultati migliori in termini di efficienza, affidabilità e flessibilità.

B&R AUTOMATION STUDIO

Automation Studio è un software di programmazione e gestione sviluppato dall'azienda B&R per sistemi di automazione industriale. Il software consente agli ingegneri di creare, testare e distribuire programmi per sistemi di automazione basati su PLC, display e interfacce HMI.

Per utilizzare Automation Studio è necessario disporre di un computer con sistema operativo Windows e di una licenza valida del software. Il software include un ambiente di sviluppo integrato (IDE) che fornisce una serie di strumenti per creare programmi, tra cui editor di codice, ambienti di simulazione e debug, librerie di componenti e interfacce utente.

Automation Studio consente di creare programmi per una vasta gamma di dispositivi di automazione, tra cui PLC, motori, inverter, dispositivi di visione e sensori. Il software include anche una serie di funzionalità avanzate per la gestione dei progetti, tra cui la gestione dei requisiti, la gestione dei cambiamenti e la gestione della configurazione.

Il software permette di creare diagrammi di flusso per la programmazione dei PLC, di utilizzare un ambiente di simulazione per testare i programmi prima della loro implementazione, di creare interfacce utente personalizzate per i dispositivi di automazione, di generare documentazione automatica per il progetto e di distribuire i programmi in modo sicuro e affidabile.

In generale, Automation Studio è uno strumento potente e flessibile per gli ingegneri di automazione che consente di creare programmi di automazione efficaci, testarli in ambiente virtuale e distribuirli in modo sicuro e affidabile. Inoltre, il software consente di gestire il progetto dalla fase di programmazione fino alla fase di implementazione e manutenzione.

ROBOT ANTROPOMORFI

I robot antropomorfi industriali a 6 assi sono progettati per svolgere attività che richiedono una grande flessibilità nei movimenti e una precisione elevata. Questi robot sono costituiti da diversi componenti macro, tra cui braccia meccaniche, servomotori, sensori e sistemi di controllo.

La struttura dei robot antropomorfi industriali a 6 assi è generalmente costituita da una combinazione di acciaio e alluminio per garantire un'elevata resistenza e durata.

La velocità di movimento di questi robot varia in base al modello e al produttore, ma in generale possono raggiungere velocità elevate per svolgere attività complesse in tempi ridotti.

La sicurezza è un fattore chiave nella progettazione di questi robot, con sistemi di sicurezza integrati per prevenire lesioni alle persone o danni alle attrezzature.

si può affermare che la vendita di robot industriali in Italia è in costante crescita, in linea con la tendenza globale. La domanda di robot industriali è principalmente guidata dalla necessità di aumentare l'efficienza, la produttività e la flessibilità in una vasta gamma di settori, tra cui l'automotive, l'alimentare, la farmaceutica e l'elettronica. Inoltre, l'adozione di robot industriali è incoraggiata dalle politiche nazionali e regionali per la digitalizzazione e l'automatizzazione delle imprese.

SISTEMI DI PRESA

I sistemi di presa sono componenti fondamentali per i robot industriali in quanto permettono loro di afferrare e manipolare gli oggetti o le materie prime necessarie per l'attività lavorativa. Questi sistemi possono essere di varie tipologie, tra cui pinze, ventose, ganci, ventose ad aria, ognuno con specifiche caratteristiche e funzionalità. Ad esempio, le pinze possono essere utilizzate per afferrare oggetti di forma regolare, mentre le ventose sono adatte per afferrare oggetti piatti e lisci. I ganci invece sono utilizzati per afferrare oggetti di forma irregolare.

I sistemi di presa possono essere progettati per specifiche esigenze del cliente, in base alle dimensioni, al peso e alla forma degli oggetti da afferrare. Inoltre, possono essere anche personalizzati con funzioni aggiuntive, come l'integrazione di sensori di forza per rilevare la pressione esercitata sull'oggetto, o la capacità di ruotare gli oggetti.

In generale i sistemi di presa sono progettati per essere utilizzati in combinazione con i robot, per aumentare la loro flessibilità e la loro capacità di manipolazione. Inoltre, essi aiutano a garantire una maggiore sicurezza per gli operatori, poiché il robot può essere utilizzato per effettuare operazioni pericolose, come la movimentazione di materiali pesanti o la lavorazione di materiali ad alte temperature.

SISTEMI DI ACCUMULO

I sistemi di accumulo dei prodotti da lavorare e lavorati sono componenti importanti di un sistema robotizzato.

Tali sistemi possono essere utilizzati per immagazzinare e trasferire i prodotti tra le varie fasi del processo produttivo.

Possono includere dispositivi di alimentazione, magazzini automatici, sistemi di trasporto, sistemi di manipolazione, sistemi di confezionamento e palletizzazione.

Questi sistemi possono essere utilizzati per migliorare l'efficienza del processo, ridurre i tempi di ciclo e aumentare la flessibilità del sistema robotizzato.

Inoltre, questi sistemi possono essere progettati per soddisfare le esigenze specifiche del cliente, come la protezione dei prodotti da danni o contaminazione, la gestione dei flussi di lavoro e la tracciabilità dei prodotti.

SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE

Esistono diverse tipologie di sistemi di movimentazione dei prodotti utilizzati in un sistema robotizzato, tra cui:

Nastri trasportatori: utilizzati per trasportare prodotti lungo un percorso prefissato, sono spesso utilizzati per trasportare pezzi di grandi dimensioni o per trasportare grandi quantità di prodotti in modo continuo.

Vassoi mobili: utilizzati per trasportare singoli prodotti o piccole quantità di prodotti, spesso utilizzati per la movimentazione interna di una fabbrica o di un magazzino.

Robot di movimentazione: utilizzati per spostare prodotti all'interno di un'area di lavoro, possono essere utilizzati per trasportare pezzi di grandi dimensioni o per spostare prodotti in modo preciso e ripetibile.

Sistemi di movimentazione automatici AGV (Vehicoli Guida Automatica): utilizzati per trasportare prodotti lungo un percorso prefissato senza la necessità di conducenti umani, sono spesso utilizzati in ambienti di produzione automatizzati.

Sistemi di movimentazione gantry: utilizzati per movimentare carichi pesanti e ingombranti lungo un percorso orizzontale o verticale.

In generale, la scelta del sistema di movimentazione dipende dalle esigenze specifiche dell'applicazione, dalle dimensioni e dal peso dei prodotti da movimentare, dalle specifiche ambientali e dalle esigenze di precisione e ripetibilità.

SISTEMI DI VISIONE

I sistemi di visione sono un componente fondamentale dei sistemi robotizzati poiché permettono al robot di percepire e comprendere il contesto in cui opera.

Questi sistemi utilizzano tecnologie come la videocamera, la luce artificiale e l'elaborazione delle immagini per rilevare la posizione degli oggetti, identificare i componenti di un prodotto, eseguire il controllo qualità, ecc.

Esistono diverse tipologie di sistemi di visione tra cui: sistemi di visione 2D, sistemi di visione 3D, sistemi di visione a infrarossi, sistemi di visione a raggi X, ecc. ognuno con caratteristiche diverse in base al contesto d'uso.

Inoltre, i sistemi di visione possono essere integrati con altri componenti del sistema robotizzato come i sensori di prossimità, i sensori di forza, i sensori di posizione, per aumentare la capacità del robot di percepire e comprendere il suo ambiente di lavoro.

SISTEMI DI CONTROLLO

I sistemi di controllo sono una componente cruciale di un sistema robotizzato, in quanto permettono di coordinare e gestire il funzionamento del robot e degli altri componenti del sistema.

Essi sono responsabili dell'elaborazione dei dati provenienti dai sensori, della pianificazione e dell'esecuzione delle azioni del robot, nonché della gestione delle interfacce di comunicazione con gli altri sistemi del sistema robotizzato.

Esistono diverse tipologie di sistemi di controllo, tra cui i sistemi di controllo centralizzati, i sistemi di controllo distribuiti e i sistemi di controllo basati su PC. In generale, essi devono garantire la sicurezza del robot, la qualità delle prestazioni e la flessibilità del sistema.

L'azienda B&R fornisce una vasta gamma di prodotti per l'automazione industriale. Tra i loro principali prodotti ci sono i sistemi di controllo, come i controller industriali e i sistemi di automazione distribuiti, che consentono la gestione e la coordinazione del funzionamento dei robot e degli altri componenti del sistema. B&R offre inoltre sistemi di movimentazione, come motori, azionamenti e servoassistenze, che consentono al robot di spostarsi e manipolare gli oggetti all'interno dell'area di lavoro.

L'azienda B&R offre anche sistemi di visione, come telecamere industriali e sistemi di elaborazione delle immagini, che permettono al robot di percepire e comprendere il contesto in cui opera, ad esempio per rilevare la posizione degli oggetti o per identificare i componenti di un prodotto.

Inoltre, B&R fornisce una vasta gamma di soluzioni software per l'automazione industriale, tra cui Automation Studio, un ambiente di sviluppo integrato per la programmazione dei sistemi di automazione, e APC Suite, una soluzione per il controllo del processo avanzato.

In generale, B&R si distingue per la sua capacità di fornire soluzioni complete per l'automazione industriale, che consentono ai propri clienti di automatizzare i loro processi produttivi in modo efficiente e affidabile.

SISTEMI DI SICUREZZA

I sistemi di sicurezza sono un componente cruciale in ogni sistema robotizzato. Essi includono dispositivi e metodi progettati per prevenire incidenti e lesioni durante l'utilizzo del robot. Questi sistemi possono includere barriere fisiche, sensori di prossimità, interruttori di sicurezza, sistemi di arresto d'emergenza, e software di sicurezza per la gestione delle attività del robot.

In generale, i sistemi di sicurezza sono progettati per proteggere gli operatori dal contatto diretto con il robot, ma anche per garantire che il robot non causi danni all'ambiente circostante o ai prodotti lavorati. Ad esempio, i sistemi di sicurezza possono essere utilizzati per limitare la velocità e l'area di movimento del robot, per evitare collisioni con altri componenti del sistema o con le persone nell'area di lavoro.

Esistono diversi standard e norme internazionali che definiscono i requisiti per i sistemi di sicurezza robotizzati, tra cui ISO 10218 e EN ISO 13849. Le aziende che producono robot industriali devono rispettare questi standard per garantire che i loro prodotti siano sicuri per l'uso.

In generale, l'azienda B&R fornisce una vasta gamma di soluzioni di sicurezza per i propri sistemi robotizzati, compresi i dispositivi di arresto d'emergenza, i sistemi di sicurezza di base e avanzati, i dispositivi di sicurezza per il controllo dei movimenti del robot, e il software di sicurezza per la gestione delle attività del robot. Inoltre, l'azienda offre supporto e formazione per l'integrazione e la configurazione dei sistemi di sicurezza nei sistemi robotizzati, per garantire un utilizzo sicuro e conforme alle norme.

SISTEMI DI INTERFACCIA UTENTE

I sistemi di interfaccia utente sono una componente fondamentale di un sistema robotizzato, poiché permettono all'operatore di comunicare con il robot e di programmarne il funzionamento.

Questi sistemi possono essere costituiti da una varietà di dispositivi, come schermi touch, pannelli di controllo, joystick, tastiere, e mouse.

Essi possono anche includere interfacce software avanzate per la programmazione e la configurazione del robot. L'obiettivo di questi sistemi è quello di rendere l'utilizzo del robot il più semplice e intuitivo possibile, in modo che l'operatore possa concentrarsi sulle proprie attività e non sulla gestione del robot.

Inoltre, i sistemi di interfaccia utente possono essere progettati per essere compatibili con diverse lingue e possono essere personalizzati per soddisfare le esigenze specifiche del cliente.

I robot collaborativi sono progettati per lavorare in stretta collaborazione con gli operatori umani all'interno di un ambiente di lavoro condiviso. Essi sono dotati di sensori di forza e coppia e pulsanti sul giunto 6 che gli consentono di percepire e reagire alle interazioni con l'operatore.

Inoltre, possono avere funzionalità di lead-through, che permettono all'operatore di programmare il robot in modo intuitivo, guidandolo manualmente attraverso i movimenti desiderati. Questi robot possono essere utilizzati in una vasta gamma di applicazioni, tra cui l'assemblaggio, il picking e la manipolazione di materiali, fornendo una maggiore flessibilità e una maggiore efficienza rispetto ai robot tradizionali.

SISTEMI DI ALIMENTAZIONE

I sistemi di alimentazione elettrica ed idraulica/pneumatica sono fondamentali per il funzionamento di un sistema robotizzato. Essi forniscono l'energia necessaria per far muovere i motori del robot e dei componenti del sistema.

I sistemi di alimentazione elettrica includono alimentatori, cavi di alimentazione e quadri elettrici, mentre i sistemi di alimentazione idraulica/pneumatica includono serbatoi d'aria, compressori, cilindri e valvole. In alcuni casi, i sistemi di alimentazione possono essere integrati nel robot stesso o nel controller del robot, mentre in altri casi possono essere componenti esterni del sistema.

È importante che questi sistemi siano progettati e dimensionati in modo appropriato per garantire un funzionamento affidabile e sicuro del sistema robotizzato.

SISTEMI DI MONITORAGGIO E DIAGNOSTICA

I sistemi di monitoraggio e diagnostica sono fondamentali per garantire il corretto funzionamento del sistema robotizzato e per identificare e risolvere eventuali problemi in modo tempestivo. Questi sistemi possono includere strumenti di diagnostica remota, sistemi di allarme per segnalare anomalie o guasti, registratori di dati per monitorare le prestazioni del sistema e software di analisi dei dati per identificare le cause dei problemi e proporre soluzioni. Inoltre, questi sistemi possono essere integrati con sistemi di manutenzione predittiva per prevenire i guasti, aumentando l'affidabilità e l'efficienza del sistema.

I/O Link è un sistema di comunicazione bidirezionale utilizzato per la trasmissione di dati tra il controller del robot e i sensori e gli attuatori del sistema. Consente di monitorare e controllare in modo preciso l'operatività del sistema, consente di ridurre il numero di cavi e di semplificare la configurazione dei sistemi di automazione. Inoltre, permette di ottenere informazioni dettagliate sullo stato dei dispositivi, facilitando la diagnostica e la manutenzione.