I robot sono veloci e instancabili, ma non sempre intelligenti. Il motivo è che nella maggior parte dei casi sono “ciechi”, incapacitati a vedere. Un limite che è evidente soprattutto quando è necessario lavorare pezzi di diverse forme e dimensioni: nella maggior parte dei casi, i macchinari automatizzati non sono in grado di riconoscerli, ed è quindi necessario predisporre più lavorazioni a seconda della tipologia di pezzi.
Un problema con il quale Ars Automation si è scontrata quando negli Anni ’80 ha iniziato a distribuire robot. Il fondatore Marco Mazzini ha affrontato il problema in maniera particolare. Non cambiando i robot, ma studiando un sistema di alimentazione migliore, in grado di semplificare il lavoro delle macchine senza richiedere l’intervento umano: FlexiBowl. Abbiamo incontrato Francesco Neri, product marketing manager di Ars Automation, che ci ha spiegato il funzionamento del dispositivo, ma anche i progetti futuri dell’azienda, che he pongono i macchinari di alimentazione flessibile di componenti al centro dei processi produttivi.
Il feeding di robot e cobot
Gli alimentatori classici basati sul concetto di tazza vibrante «erano troppo vincolanti», ci spiega Francesco Neri. «Erano dedicati a un solo tipo di componente, e si inceppavano frequentemente». Secondo il fondatore dell’azienda, Marco Mazzini, c’erano margini di miglioramento e di qui l’idea di sviluppare internamente il feeder FlexiBowl, che esordisce nel 2009. «Un’innovazione rispetto all’alimentatore tradizionale, perché FlexiBowl non ha il vincolo della forma del componente», prosegue Neri.
Il funzionamento di FlexiBowl è piuttosto semplice: si tratta di un piano rotante, disponibile in varie dimensioni, che ruota e sussulta, così da allineare i pezzi e semplificare le operazioni di picking di robot industriali e cobot. I componenti sono raccolti da una o più tramogge di alimentazione e disposti sul disco nella posizione ottimale. Grazie alla combinazione tra un particolare attuatore di impulsi e i movimenti di rotazione, ogni singolo componente raggiunge in modo veloce una rapida stabilizzazione, rendendo più efficace la presa da parte dei robot. I vantaggi sono maggiore velocità e minori rischi di inceppamento o di errori. Ma anche la possibilità di effettuare rapidamente cambi di produzione, a vantaggio della flessibilità e della produttività.
I plugin per la connessione con i differenti robot
La compatibilità è elevata: FlexiBowl può interfacciarsi con tutti i robot collaborativi e industriali dotati di connessione Ethernet. Per farlo, utilizza dei plugin, disponibili in tre tipologie: Easy Robot Plug-in, Plc Plug-In e Premium Robot Plug-in. Tutti i plugin sono scaricabili e utilizzabili gratuitamente, fatta eccezione per quelli Premium. Il motivo è che in questo ultimo caso non è richiesto di scrivere nemmeno una riga di codice per l’integrazione e si integrano direttamente con i Robots Teach Pendant, cioè i dispositivi offerti dai produttori per programmare i robot.
Il sistema di visione FlexiVision
Un’evoluzione del sistema FlexiBowl è FlexiVision, sistema di visione opzionale basato sulle librerie di computer vision di Cognex. Consente di controllare tutte le funzionalità di FlexiBowl, come l’accelerazione, la velocità, l’angolo, e di calibrare con facilità sia i robot/cobot sia le telecamere.
Un esempio di applicazione di FlexiBowl realizzato dal Ergonit per il cliente Interpump. In questo progetto, dovevano essere gestiti componenti diversi come guarnizioni, parti in bronzo, e grafite, con variazioni sia nella forma che nel materiale. Era necessario un sistema in grado di gestire fino a 20 componenti diversi in un layout compatto, presentando sfide uniche in termini di flessibilità, precisione e adattabilità.
Tramite questo sistema gli operatori potranno trasferire le coordinate al robot e programmare le sequenze di Pick & Place, e permette di riconoscere le geometrie e il contorno degli oggetti con i quali viene alimentata la produzione. La scelta è ricaduta sull’utilizzo di videocamere in bianco e nero a due dimensioni: le videocamere 3D non sono impiegate in quanto «hanno un costo maggiore e devono processare una maggior quantità di dati rispetto a quelle bidimensionali», oltre al fatto che gli oggetti vengono sempre disposti su un piano bidimensionale e non si sovrappongono.
I settori di applicazione
La soluzione di Ars Automation è adatta a differenti settori di mercato. Nell’ambito dell’automotive viene usata per gestire svariate componenti: viti e bulloni, bussole e cuscinetti, componenti elettrici, parti del motore, ed elementi della carrozzeria. Fra clienti in questo settore ci sono realtà del calibro di Fca, Faurecia e Ford.
Grazie al suo layout compatto e alla programmazione intuitiva, FlexiBowl è adatto per affrontare le sfide del settore cosmetico. Supporta cambiamenti frequenti nella produzione, anche durante un singolo turno di lavoro, ed è in grado di gestire materiali non rigidi e diversi per dimensioni e materiali
Nel farmaceutico, la soluzione viene usata per la produzione di dispositivi medicali come defibrillatori cardiaci impiantabili, pacemaker, lenti interoculari, pompe per l’insulina impiantabili. Qui troviamo clienti come Bayer, Resmed e Johnson & Johnson. Altri ambiti di applicazione sono l’elettronica, sia industriale sia di consumo, la lavorazione del metallo e della plastica. Neri sottolinea come in ogni caso Ars Automation non ha contatti diretti con i clienti finali: il business è infatti affidato a una serie di system integrator sparsi per il mondo che si occupano di proporre la soluzione ai clienti, e di integrarla.
Piani per il futuro
Neri ci spiega che il prossimo passo di Ars sarà la possibilità di avere dei digital twin del prodotto, così da poter controllare in maniera più fine il sistema e, soprattutto, abilitare la manutenzione predittiva. Ulteriori miglioramenti saranno relativi all’interfaccia, nell’ottica di semplificarla ulteriormente. Verranno infine realizzate nuove versioni di FlexiBowl in differenti dimensioni: attualmente sono disponibili sei modelli del prodotto, che vanno dal FlexiBowl 200, per gestire componenti che misurano fra 1 mm e 10 mm, per arrivare al FlexiBowl 1200, in gradi di gestire parti di dimensioni comprese fra i 50 e i 300 mm.
Ars Automation in pillole
Ars Automation nasce nel 1983, quando fa il suo ingresso nel settore della robotica. Nel 1987 diventa la filiale italiana di una società di robotica californiana, ma è solo negli Anni ’90 che inizia a sviluppare le proprie soluzioni per alimentare i robot e i relativi sistemi di visione. Nel 2002 si stacca dal produttore californiano per diventare una società indipendente, che distribuisce prodotti robotici in tutta l’area del mediterraneo. FlexiBowl nasce nel 2009, e viene brevettato a livello internazionale nel 2011. Nel 2013, infine, inizia la distribuzione internazionale di FlexiBowl.
