Velocità, sicurezza e affidabilità di processo: i vantaggi di un sistema robotizzato automatizzato di scarico pezzi

Flessibilità e produttività sono temi che stanno a cuore a tutte le aziende del settore manifatturiero, in particolare ora che il costo dell’energia e la reperibilità delle materie prime rappresentano variabili complesse da gestire.
È un tema che in Ficep è stato affrontato più volte, con soluzioni diverse in base alle necessità dei clienti: terzisti, produttori di macchine movimento terra, armatori, operatori nel mondo dell’edilizia e delle strutture ecc.

Gemini, ad esempio, è una macchina per la foratura e il taglio di lamiere d’acciaio che può ospitare diverse tecnologie per la lavorazione, come:

• taglio termico (plasma con teste dritte o orientabili “bevel” e ossitaglio);
• marcatura;
• foratura;
• filettatura e fresatura.

Vi è però il tema del posizionamento delle lamiere sul piano (eseguito tipicamente con un carroponte) ma, soprattutto, quello della rimozione dei pezzi tagliati. Un’operazione che viene effettuata a mano direttamente dal piano di lavoro o, tramite un magnete di grandi dimensioni, asportando i pezzi in gruppi numerosi da ordinare (sempre a mano) una volta posizionati a terra a fianco della macchina.
Migliorare, velocizzare e rendere più sicura questa attività è da sempre oggetto di richieste da parte del mercato e di analisi di costruttori come Ficep.

Un robot per lo scarico automatizzato

Poiché i particolari tagliati con Gemini hanno dimensioni e pesi spesso molto diversi tra loro (nella stessa lamiera così come tra una lamiera e la successiva) è imperativo utilizzare una soluzione efficiente ma allo stesso tempo flessibile. E proprio dalla richiesta di un cliente è nato il primo prototipo di sistema robotizzato di scarico per pezzi tagliati.

Gemini è composta da un piano di lavoro e due binari paralleli sui quali scorre la macchina vera e propria. Spesso l’impianto viene configurato con due unità operatrici diverse: a una Gemini può essere affiancata una Kronos. La prima si occupa di tutte le lavorazioni meccaniche di foratura, fresatura, filettatura, cianfrinatura ecc., mentre alla seconda è affidato il taglio termico dei pezzi.
Sugli stessi binari, in alternativa a una Kronos, si può dunque installare un sistema robotizzato di scarico dei pezzi.

Una volta che Gemini ha terminato il proprio ciclo di lavoro su una specifica lamiera, si sposta sulla successiva lasciando campo libero al robot che può iniziare l’attività di scarico. Per evitare che l’attività del robot interferisca con le operazioni della Gemini, è necessario che quest’ultima termini il proprio lavoro su una lamiera e passi sulla successiva prima che il robot possa cominciare la fase di scarico. Per tale motivo è chiaro che le stazioni di lavoro debbano essere almeno due (una impegnata nella lavorazione e l’altra nello scarico) o più, fino a un massimo di otto.

L’organo di presa è costituito da due sistemi magneto-pneumatici che possono convergere o divergere in maniera simmetrica rispetto al centro del polso per modificare la dimensione del punto di presa. In questo modo può prelevare sia i pezzi di piccole dimensioni, sia quelli più grandi e pesanti: è possibile anche modificare il livello di magnetizzazione degli organi di presa in modo da regolarli in base alle caratteristiche del pezzo da movimentare.

Il software di comando

Pur essendo due macchine distinte, Gemini e il sistema robotizzato di scarico scambiano dati tra loro per ottimizzare le rispettive attività: l’informazione relativa alla posizione del pezzo all’interno del piano di lavoro non deve essere recuperata da zero, poiché è già presente nel software. Gemini infatti effettua una verifica preventiva della posizione della piastra, che difficilmente sarà posizionata in linea con il piano di lavoro, e il software provvederà a roto-traslare opportunamente il programma. Queste informazioni sono utili anche al software del robot per la programmazione del proprio ciclo di lavoro.

Il tutto è dunque pilotato sulla base delle informazioni provenienti dal nesting realizzato con il software distribuito da Steel Project, consociata Ficep, che utilizza i dati del nesting per la programmazione dello scarico automatico tramite robot.
Tipologia di pezzi, posizione sul piano, peso, baricentro e altri attributi vengono ripresi da un software opportunamente sviluppato per generare il programma dello scarico dei pezzi.
Il software prende in considerazione anche la forma e le dimensioni del particolare per stabilire quale sia il miglior punto di presa.

Lo scarico può essere gestito e ordinato in vari modi, ad esempio scegliendo di pallettizzare opportunamente i componenti sulla base di criteri prestabiliti.
I pallet, posizionati in punti definiti e gestiti da sensori, possono poi essere movimentati tramite muletto man mano che vengono completati, oppure possono essere utilizzati degli AGV. È prevista inoltre l’opzione di impilamento: possono cioè essere posizionati più pallet vuoti uno sopra all’altro. Una volta completato e spostato il primo pallet, si libera quello sottostante e in automatico il software terrà conto della variazione di altezza del nuovo punto di deposito.

Poiché recuperare i pezzi da sopra un banco di taglio comporta dei rischi, utilizzare un dispositivo robotizzato risulta più sicuro rispetto allo scarico manuale con operatore perché sono sufficienti semplici sistemi anticollisione e relative fotocellule.