L’automazione è una scelta sempre più diffusa nel comparto dell’industria: permette di gestire la produzione con continuità e ottenere standard di qualità costanti nel tempo, ciclo dopo ciclo.

In questo senso i robot giocano un ruolo cruciale, perché da un lato la loro efficienza ha raggiunto livelli molto elevati mentre dall’altro l’integrazione e l’uso sono diventati via via più più facili e alla portata di tante imprese, anche medie o addirittura piccole.

Le attività della produzione industriale che si possono automatizzare sono sempre più numerose e il catalogo di Yamaha, che dal 2016 ha scelto ATTI come Robotic Partner in Italia, è ricco di soluzioni per le esigenze più varie.

Trasportatori lineari robotici LCMR200

I robot trasportatori lineari come LCMR200, per esempio, possono sostituire i nastri trasportatori a pallets tradizionali.

Grazie alle funzioni che permettono di programmare le posizioni di avvio e di arresto è possibile impostare l’attività senza ricorrere all’installazione di fine corsa meccanici.

Anche le velocità di accelerazione e decelerazione possono essere definite con un controller digitale, e si può prevedere una progressione variabile entro limiti prestabiliti per consentire un transito rapido dove è necessario e prevedere movimenti più lenti o fermate in altri punti della linea produttiva.

I diversi moduli che compongono il trasportatore robotico LCMR200 possono funzionare indipendentemente tra loro sulla stessa linea, in sostituzione di un singolo nastro trasportatore a velocità fissa e rigido assolutamente privo di qualunque genere di versatilità.

Semplice, affidabile ed efficiente, LCMR200 costituisce un’ottima soluzione d’ingresso per le industrie che vogliono sperimentare i benefici dell’automazione sulla propria produzione a fronte di una spesa contenuta.

Per maggiori informazioni nel blog di ATTI è disponibile un approfondimento dedicato.

Robot orbitali SCARA a soffitto: la serie YK-TW

I robot SCARA vantano un’eccezionale velocità di recupero e spostamento dei pezzi in lavorazione: per questo trovano spesso impiego nei processi di montaggio, come l’avvitamento.

La possibilità di programmare la velocità del movimento a seconda delle attività da svolgere permette di impiegarli utilmente nelle operazioni di pick and place, nell’erogazione accurata di adesivi e sigillanti nonché in molte altre applicazioni .

Le dimensioni tipiche dei robot SCARA vanno da una lunghezza del braccio di circa 120 mm con capacità di carico utile di circa 1 kg fino a modelli da 1200 mm in grado di movimentare carichi fino a 50 kg.

Permettendo spostamenti sotto al robot e il passaggio del TCP del robot al di sotto dell’unità principale, i robot orbitali SCARA della serie YK-TW occupano meno spazio rispetto, per esempio, a robot cartesiani o delta con funzioni simili.

Il contenimento degli ingombri può essere particolarmente vantaggioso per le aziende che non hanno grandi spazi a disposizione, come nel caso delle attività che vogliono riportare “a casa” (reshoring) produzioni e competenze in precedenza trasferite all’estero o delegate a fornitori esterni.

Con un braccio da 350 o 500 mm e una capacità di carico utile fino a 5 kg, è possibile ottenere un ingombro di installazione di appena 492 mm.

Con la famiglia YK-XG, Yamaha presenta robot senza cinghie di trasmissione ed esenti quindi da manutenzione, offrendo spostamenti di precisione e ad alta velocità su quattro assi.

Inoltre, il momento di inerzia è ottimizzato in modo da consentire la rotazione rapida di oggetti pesanti, laddove le macchine tradizionali devono invece ridurre la velocità, rallentando quindi il ritmo di produzione.

Per maggiori informazioni è disponibile una sezione dedicata del sito robot.atti.it con tutti i modelli.

Unità di controllo

Yamaha mette a disposizione degli integratori una notevole varietà di sistemi di controllo.

Alcuni modelli si caratterizzano per la semplicità d’uso, basandosi sul puntamento mediante coordinate o l’ingresso a treno di impulsi per ridurre al minimo la programmazione necessaria per realizzare il posizionamento e lo spostamento di base.

Per esigenze e attività più complesse da automatizzare esistono anche controller multiasse che possono essere utilizzati per manovrare contemporaneamente uno o più robot ad accesso singolo o doppio:

è possibile collegare in una configurazione master-slave fino a quattro controller a 4 assi per gestire fino a 16 assi e consolidare il controllo in un unico programma sviluppato nel semplice linguaggio dei robot Yamaha, che viene utilizzato con facilità anche da operatori privi di un’esperienza specifica.

Anche per quanto riguarda le potenzialità delle unità di controllo, nel sito è possibile trovare un approfondimento dedicato.

La visione artificiale

L’introduzione di sistemi di visione artificiale che dialogano con i robot amplificando le loro potenzialità d’impiego è, in genere, un passaggio che si compie in un secondo momento, una volta acquisita una certa confidenza con l’uso delle soluzioni d’ingresso.

In questa fase si pone l’esigenza di far comunicare in maniera corretta e funzionale il sistema di visione, il robot ed eventuali altri sottosistemi (come, ad esempio, i sistemi di tracciamento).

Per superare questo passaggio, che in alcuni casi d’integrazione può rappresentare un ostacolo, Yamaha ha sviluppato il sistema RCXiVY2+ che porta all’interno del programma del robot la gestione dell’elaborazione delle immagini, il controllo della luminosità e l’elaborazione dei dati di tracciamento del trasportatore:

in questo modo non è necessario creare di volta in volta procedure di conversione delle coordinate, semplificando notevolmente tutta la fase di programmazione.

Per accelerare la configurazione del sistema, un semplice processo di calibrazione coadiuvato da una procedura guidata agevola l’allineamento delle coordinate della videocamera, mentre uno strumento grafico riduce la registrazione del pezzo in lavorazione a tre semplici passaggi, fornendo supporto nell’acquisizione delle immagini, nell’impostazione dei contorni e nella registrazione della posizione di rilevamento.

Complessivamente, il tempo di configurazione viene accelerato dell’80% circa rispetto a un sistema di visione artificiale tradizionale.

Il potente motore di ricerca basato sui contorni dell’immagine migliora il rilevamento della parte: il sistema è in grado di rilevare le viti e le rondelle che fissano le parti oppure gli elementi in un blocco o su un circuito stampato, di controllare le forature, nonché di contare oggetti come le bottiglie in un pallet o componenti elettronici.

Le videocamere del sistema RCXiVY2+ possono essere montate in posizioni fisse, sopra e/o sotto il pezzo in lavorazione, oppure sul robot: in quest’ultima ipotesi, le coordinate della videocamera vengono regolate automaticamente per la correzione dovuta al movimento.

L’uscita DVI-I della videocamera consente agli operatori di analizzare in qualsiasi momento lo stato della ricerca, permettendo inoltre di registrare fino a ulteriori 254 parti personalizzate per il rilevamento automatico.

Il sistema RCXiVY2+ introduce inoltre un nuovo approccio all’elaborazione delle immagini, noto come “blob detection”, che è in grado di riconoscere oggetti di forma irregolare con una velocità 10 volte superiore rispetto ai metodi tradizionali di rilevamento dei contorni.

Questo approccio migliora il prelevamento, il riconoscimento della presenza e il conteggio ad alta velocità di più pezzi in lavorazione, oltre a essere particolarmente efficace con articoli quali alimenti e indumenti, espandendo quindi l’ambito di applicazione della visione robotica. Il sistema è inoltre in grado di riconoscere pezzi sovrapposti ed escluderli dal target di ricerca.

Il set di istruzioni di visione semplifica la ricerca e il tracciamento del componente, riducendo i tempi fino al 50%. La ricerca più rapida migliora il rilevamento della parte ad alte velocità del trasportatore, per un prelevamento migliore e ritmi di produzione più veloci.

Abbiamo approfondito altri aspetti delle potenzialità dei sistemi di visione in un post del blog.

Le integrazioni

Per le realtà che vogliono arrivare a un’automazione spinta di attività come il pick & place i robot Yamaha offrono un’importante capacità di integrazione con le soluzioni di diversi produttori.

Per automatizzare l’alimentazione delle parti, per esempio, è possibile integrare nella stessa cella un robot Yamaha e i piani vibranti Asycube ingegnerizzati da Asyril, partner della nostra consociata Alumotion.

Grazie all’installazione di un software plugin dedicato, la linea Asycube si integra perfettamente con i robot Yamaha permettendo di arrivare a sfruttarne appieno il potenziale di velocità, ripetibilità dei movimenti e precisione nella presa e nella movimentazione.

Per saperne di più è possibile fare riferimento all’approfondimento dedicato nel blog di Alumotion.

In conclusione

Aprire le porte all’ingresso della robotica nell’industria per automatizzare alcuni processi può essere semplice e proficuo se si parte con il piede giusto, scegliendo dapprima le attività più semplici, ripetitive e a basso valore aggiunto per permettere a tutta l’azienda nel suo complesso di prendere confidenza con le soluzioni robotiche.

L’automazione può poi essere implementata in fasi successive, una volta individuati gli ulteriori margini di miglioramento e le potenzialità dei robot, per dare all’investimento un rendimento sempre maggiore.

La gamma Yamaha Factory Automation Section offre un ventaglio di soluzioni in grado di accompagnare ogni azienda in questo percorso: con l’esperienza maturata in diversi anni di collaborazione con Yamaha, i tecnici ATTI sono a disposizione di tutte le imprese – attraverso i riferimenti indicati nella sezione contatti – per valutare i margini di integrazione dei robot nella produzione e costruire insieme le automazioni più utili e proficue a seconda delle esigenze.