di Marco de’ Francesco ♦ La soluzione innovativa presentata al Mecspe, la rassegna dell’ Industry 4.0, dalla multinazionale svizzera amplia le aree di lavoro in cui possono operare insieme in sicurezza uomini e macchine. E poi c’è YuMi, sempre più smart in attesa della versione monobraccio, e il trasporto pezzi Supertrack
«Il tuo prossimo collega di lavoro potrebbe essere un robot», annunciava il network finanziario londinese CNBC nel 2015. Ed in effetti, in meno di tre anni, i robot collaborativi sono già una collaudata realtà industriale, visto che materialmente operano fianco a fianco con l’ uomo nelle linee produttive di imprese di mezzo mondo. Sono progettati per lavorare in sicurezza negli stessi spazi occupati dalle persone, senza barriere e in genere, sono chiamati a svolgere compiti molto specifici. La novità attuale è che si possono realizzare “celle collaborative” partendo da macchine di comune automazione: anche quelle studiate per la movimentazione del materiale, se assistite da laser scanner e software particolari, possono percepire la presenza di operatori umani e adeguare la propria attività alla situazione.
Ne ha dato dimostrazione al Mecspe di Parma, fiera di riferimento dell’industria manifatturiera, la multinazionale svizzera Abb (acronimo di Asea Brown Boveri), colosso dell’energia e dell’automazione, guidato dal CEO Ulrich Spiesshofer, con sede a Zurigo, 135mila dipendenti e un fatturato di 35,4 miliardi di dollari. In questa sede l’azienda ha presentato diverse soluzioni innovative: un robot collaborativo YuMi® che riceve ordini gestuali grazie ad uno smart robot; e un sistema che mette insieme trasporto veloce dei pezzi e manipolazioni, combinando robot ABB e un SuperTrack B&R. Tutto questo mentre si avvicina il momento in cui il nuovo YuMi® monobraccio sarà lanciato sul mercato. Ne abbiamo parlato, al Mecspe, con il business development manager di ABB Italia (guidata dall’ ad Mario Corsi) Michele Pedretti.
La cella collaborativa che non ti aspetti
L’ IRB1200 è «un robot tradizionale» – esordisce Pedretti. Si tratta, in effetti, di una macchina industriale compatta e flessibile, progettata in modo specifico per movimentare il materiale e servire altre attrezzature. Secondo ABB altre due caratteristiche di IRB1200 sono la facilità d’uso e lo svolgimento di cicli di lavoro in tempi brevi. Può maneggiare da 5 a 7 kg, a seconda delle dimensioni dello sbraccio (900 o 700 millimetri). Ma che c’entra con un robot collaborativo? Il fatto è che la macchina può essere configurata ad hoc con l’opzione SafeMove2. E cioè con un software avanzato di monitoraggio e controllo per la sicurezza certificata, grazie al quale robot e operatori possono lavorare a stretto contatto limitando l’azione del robot ai movimenti strettamente necessari per una specifica applicazione. «La soluzione – ha continuato Pedretti – “diventa” collaborativa».
Come funziona? «Con un laser scanner – ha affermato Pedretti – il robot percepisce quando l’operatore si sta avvicinando oltre una certa soglia; a questo punto riduce la velocità operativa fino a 250 mm al secondo. Quando poi il lavoratore si avvicina di più e supera una seconda soglia – stabilita in base al raggio di lavoro della macchina – il robot si ferma del tutto. Si arresta in piena sicurezza, ma senza andare in allarme. L’operatore, cioè, può raggiungere il robot e verificare il pezzo oggetto del lavoro della macchina, sapendo che il robot non ripartirà. Quando l’operatore si allontana, la macchina ricomincia a funzionare».
YuMi® sempre più smart: riceve ordini gestuali
Di YuMi®, Industria Italiana si è occupata più volte. Si tratta di un robot collaborativo introdotto sul mercato nell’aprile 2015, in occasione di una fiera di comparto, la Hannover Messe. È dotato di due braccia, di telecamere, e di mani sensibili. Inserito nelle linee di produzione in presenza di personale umano, interagisce con quest’ultimo. È utilizzato, per esempio, per il controllo della qualità: verifica che il prodotto sia realizzato secondo le specifiche del cliente. È progettato per lavorare insieme alle persone e risponde a requisiti stringenti di sicurezza. «Ci sono algoritmi che lavorano in tempo reale per evitare “collisioni” – si legge nelle spiegazioni tecniche di ABB -. Se il robot incontra un oggetto inatteso, nel contesto della sua attività, si mette in pausa in alcuni millesimi di secondo; il movimento può essere riavviato facilmente, premendo play su un “telecomando”. Ogni braccio si flette su sette assi, imitando così i movimenti umani con grande efficienza spaziale.
YuMi® è stato progettato per soddisfare le esigenze di produzione flessibili e agili, quelle richieste dal settore dell’elettronica di consumo. In definitiva, è davvero preciso e veloce, ritornando allo stesso punto nello spazio più e più volte con una precisione pari a 0,02 mm, muovendosi ad una velocità massima di 1.500 millimetri al secondo». E con questo robot non serve progettare altri strumenti che gli portino i pezzi; li riconosce da sé, anche in contenitori dove siano mescolati con altri alla rinfusa. La novità è che «in questa nuova configurazione – spiega Pedretti – YuMi® è associato ad uno smart robot che consente all’operatore di comunicare con YuMi® con la gestualità delle mani. Se l’operatore alza il pugno, la macchina si ferma; se apre la mano, il robot ricomincia a lavorare; con pollice, indice e medio distesi, YuMi® si pone in manutenzione e porge l’oggetto che sta lavorando all’operatore. Lo smart robot, peraltro, riconosce la fisionomia della persona, la sua postura nonché l’ingombro che occupa; in base a questi parametri, modifica le sue traiettorie operative, per evitare collisioni. Peraltro, se anche queste si verificassero, non accadrebbe nulla. Nessuno si farebbe male. Ma il robot si fermerebbe, e pertanto ci sarebbe una perdita di produttività».
Il nuovo YuMi® monobraccio si avvicina ad ampie falcate
«Al momento – ha affermato Pedretti – la robotica collaborativa ABB è rappresentata solo da YuMi®, ma a breve sarà presentato un modello con braccio singolo, e l’anno prossimo un altro tipo di robot». Come lo YuMi® a due braccia, il modello a un braccio può funzionare in sicurezza con le persone, con in più il vantaggio che il suo ingombro ridotto semplifica l’aggiunta alle linee di produzione esistenti. E con la programmazione lead-through, non è necessario alcun addestramento specializzato per gestirlo. L’utilizzazione si può allargare a tutti i tipi di impiego – dal settore dell’elettronica e dell’orologeria, a una serie di altri settori con prodotti che richiedono assemblaggi di piccole parti. «Il successo di YuMi® è andato oltre le aspettative. Originariamente è stato progettato per l’assemblaggio di piccoli pezzi, ma si è dimostrato incredibilmente versatile: può preparare il sushi, risolvere il cubo di Rubik (vedi foto in apertura), impacchettare regali e dirigere un’orchestra (Industria Italiana ne ha parlato qui). Ci aspettiamo un’accoglienza altrettanto entusiastica per il nuovo modello a un braccio, soprattutto perché è stato sviluppato su richiesta dei clienti,» ha dichiarato tempo fa Sami Atiya, Presidente della divisione Robotics and Motion di ABB.
Come mettere insieme trasporto veloce dei pezzi e manipolazione
Il SuperTrack è un sistema di trasporto di pezzi realizzato da B&R, azienda acquisita da ABB nell’aprile dello scorso anno «per creare un portafoglio di automazione unico e globale per i clienti». B&R ha sede in Austria e uffici in tutto il mondo. Il 6 luglio 2017, B&R è diventata una business unit del gruppo ABB (vedi Industria Italiana qui.) Dice l’azienda: «SuperTrak è stato sviluppato appositamente per il funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in ambienti industriali difficili. Il sistema è affidabile, sicuro e di facile manutenzione. Singoli segmenti e navette possono essere facilmente sostituiti senza dover smontare la pista. Ciò si traduce in un tempo di riparazione medio molto basso e aumenta la produttività dell’intero impianto».
Si immagini una piastra orizzontale nera, dalle estremità arrotondate, sulla quale scorrono, esternamente, dei carrelli. Ma qual è la novità? «Nella soluzione proposta al Mecspe – ha affermato Pedretti – il SuperTrack è associato a due nostri robot, che si muovono in modo sincrono ai carrelli. Si possono realizzare cicli di lavoro nei quali i robot si spostano in modo indipendente dagli shuttle; altri in cui i primi seguono il profilo degli shuttle con un laser (verde, per l’occasione) quando questi ultimi sono fermi; ma altri ancora, infine, nei quali la rifilatura laser avviene quando gli shuttle si muovono, in maniera sincrona con questi». Tutto ciò, al Mecspe, ha avuto una funzione dimostrativa. Ma nella pratica industriale, a che serve la soluzione? «Si mettono insieme due funzioni – ha continuato Pedretti -: i robot servono per manipolare gli oggetti; il SuperTrack per spostare gli oggetti ad altissima velocità. Infatti, quest’ultimo è molto utilizzato nel packaging e nel food & beverage». Il cervello del SuperTrack è un sistema di motion control, che consente di governare gli organi meccanici in movimento. Secondo B&R «navette, robot e altri componenti a controllo numerico possono essere integrati in modo efficace per formare un’unità di produzione automatizzata». Per Pedretti, infine «in futuro l’integrazione tra le parti sarà molto più stretta. È questione di tempo».
