Nel cuore del Trentino, incastonata tra il Lago d’Idro e il parco dell’Adamello Brenta in una cornice naturale di grande bellezza, si trova un’azienda che ha fatto della progettazione e realizzazione di applicazioni robotiche avanzate dedicate all’industria siderurgica la propria cifra specifica. Polytec fa parte di BM Group, gruppo industriale italiano che controlla più di dieci società con un obiettivo comune: supportare la trasformazione tecnologica del mondo industriale verso una produzione più sostenibile e intelligente, concretamente 4.0.
Un ponte di competenze tra Italia e Stati Uniti
Polytec è un system integrator specializzato in soluzioni e piattaforme che integrano robotica, intelligenza artificiale, automazione dei processi e software. Nei 30 anni di attività, Polytec ha installato 250 isole robotizzate in tutto il mondo, in diverse industrie di riferimento su cui spiccano quella metallurgica e dell’alluminio. Le sedi principali che ospitano quasi 200 dipendenti si trovano a Borgo Chiese (TN) e a Houston, in Texas.
I progetti vengono spesso condivisi dalla sede italiana e da quella americana, che sfruttano la sinergia di competenze e conoscenze per sviluppare progetti innovativi e installare automazione a sostegno di tutte le operazioni che gravitano intorno all’ambiente siderurgico (ma non solo). Qui, le condizioni operative sono gravose e frequentemente difficoltose, tra spazi angusti e contesti ostili dove l’uomo potrebbe trovarsi in situazioni di difficoltà o mancanza di sicurezza. Per questo motivo, l’automazione dei processi produttivi diventa di importanza fondamentale.
Collaborativo… in modo differente
Anche la più recente soluzione sviluppata da Polytec è frutto della collaborazione tra il know-how della sede italiana e di quella americana, come racconta Tony Tellez, responsabile tecnico e commerciale di Polytec Usa che in prima persona ha lavorato allo sviluppo del progetto. Si tratta di Voyager 200R, un agv (veicolo a guida automatica) equipaggiato con robot Fanuc M-20.
«L’obiettivo di questo progetto era quello di realizzare un vero e proprio robot mobile autonomo che fosse in grado di spostare con precisione gli utensili da una macchina all’altra. Gli utensili da movimentare hanno un certo peso, per questo era necessario che il robot avesse una capacità al polso di almeno 20 kg».
La particolarità di Voyager 200R è che utilizza un robot antropomorfo, e non un robot collaborativo come solitamente avviene in queste configurazioni. Il motivo è semplice: il robot doveva avere determinate caratteristiche di payload, precisione e ripetibilità per poter eseguire il cambio utensili sulle macchine, e solo un robot di tipo industriale è, ad oggi, in grado di assicurarle.
«Fanuc ha la più ampia gamma di robot del mercato, per questo non abbiamo avuto dubbi su a chi rivolgerci per trovare una soluzione che soddisfacesse le nostre richieste», aggiunge Tellez. La scelta è ricaduta sul modello M-20iB/35S, un robot 6 assi ad elevata potenza ed inerzia che offre una capacità di carico di 35 kg con sbraccio di 1.445 mm. Il fatto che non sia stato utilizzato un robot collaborativo non impedisce alla navetta di lavorare in tutta sicurezza in un ambiente dove sono presenti anche persone. Questo perché l’AGV utilizza un sistema laser per muoversi nell’ambiente seguendo dei riferimenti fissi, con una precisione di posizionamento di ±20mm.
L’importanza del sistema di visione 3D del robot
Se a prima vista questa precisione di posizionamento potrebbe sembrare un ottimo risultato, non è in realtà sufficiente per garantire un cambio utensile preciso e completamente automatizzato.
«I veicoli a guida automatica sono ideali per eseguire determinate attività in ambito logistico e intralogistico, ma quando si tratta di meccanica di precisione e macchine utensili bisogna fare di più», spiega Filippo Guenzani, mechatronics project engineer presso Polytec. «Nel caso di un veicolo che si sposta nello spazio con un certo errore di posizionamento, quando si arriva di fronte all’oggetto da manipolare è necessario correggere questo offset. Con il sistema di visione 3D fornito da Fanuc siamo in grado di compensare questo scarto e di posizionarci correttamente con la precisione che il robot garantisce. Con Voyager 200R siamo riusciti ad unire il meglio dei due mondi, quello degli Agv e dei robot, sfruttando la ripetibilità intrinseca del braccio articolato e portando quindi la precisione di posizionamento nominale del pezzo a meno di ±2mm. Grazie al sistema di visione 3D del robot, poi, è possibile correggere qualsiasi scarto tra la posizione dell’Agv e quella del robot, riuscendo ad effettuare un cambio utensile con la massima accuratezza».
Un robot mobile autonomo estremamente preciso e intelligente
Polytec ha riunito in questa soluzione intelligente, che si muove ed interagisce nello spazio grazie a un sistema di guida avanzato e ad un sistema di visione integrato, il know-how maturato nell’handling di materiali con agv insieme con la capacità di movimentare con precisione oggetti in modo tridimensionale tipico dei robot.
Il sistema robotizzato di Polytec con il robot di Fanuc in azione
Il robot è alimentato direttamente dalle batterie al litio del veicolo, ha un’autonomia di circa 8 ore in movimento continuo a pieno carico ed è in grado di cambiare automaticamente gli utensili per fresatrici Cnc, torni Cnc e qualsiasi tipo di macchina utensile senza l’intervento dell’operatore. «Si tratta di un passo importante nella direzione di una fabbrica sempre più automatizzata e sicura», dice Tellez. «Il sistema controlla anche i dati degli attributi di ogni utensile secondo quanto registrato nel chip RFID dell’utensile, e storicizza il database di tutti gli utensili tracciando la loro posizione e il loro utilizzo».
Fanuc, un partner affidabile ad elevato valore aggiunto
«Ci siamo affidati a Fanuc per diversi motivi», prosegue Guenzani. «Oltre alle caratteristiche di velocità e precisione del robot, a fare la differenza sono stati il sistema di visione 3D e la compattezza del potente controllore R-30iB Mate, le cui dimensioni contenute ci hanno consentito di installarlo agevolmente a bordo della navetta. Con altre soluzioni tecniche, questo non era possibile».
Anche il supporto tecnico fornito dagli application engineer e dal Service Fanuc sono servizi che fanno la differenza. Le risposte in caso di problematiche o per ottenere determinati risultati sono tempestive e risolutive, e Polytec apprezza in particolar modo questo punto.
«Sempre più di frequente sono i nostri clienti a richiederci l’utilizzo di robot Fanuc per la manipolazione di oggetti, pertanto ci accade spesso di scegliere Fanuc come fornitore per la parte robotica dei nostri progetti», aggiunge Guenzani. «Ed è per questo che ci rivolgiamo a Fanuc come nostro partner tecnologico per lo sviluppo di progetti futuri».
