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DELTA ROBOT: UN ESEMPIO DI VERSATILITÀ DEI SISTEMI SIPRO


In questo approfondimento vogliamo descrivere al lettore, con un caso pratico e reale, la grande versatilità dei sistemi che realizziamo.


In piena fase pandemica, SIPRO è stata contattata da un produttore di mascherine che aveva la necessità di ottimizzare la produzione per far fronte all’elevata richiesta del mercato.
L’obiettivo principale dell’applicazione era quello di impilare le mascherine chirurgiche tra i facchini di una flowpack, al fine di ottenere dei pacchetti da dieci pezzi, orientandole tutte nello stesso verso.

Insieme al cliente è stato studiato il layout migliore per sfruttare gli spazi, i nastri e le flowpack già presenti nella linea di produzione. Una volta definite le distanze tra la zona di prelievo e di deposito, e considerando le richieste di produttività effettuate dal cliente, siamo passati alla scelta della taglia del robot.

In questa applicazione si è scelto come soluzione un robot D4 700 HS - C, in grado di coprire senza problemi la distanza di 400 mm tra la zona di pick e quella di place e che consente di rispettare la richiesta di produttività di 3000 pezzi/h (5 confezioni da 10 mascherine al minuto) fatta dal cliente. La versione HS del robot D4 700 garantisce, infatti, delle prestazioni elevate in termini di velocità e tempo ciclo, che consentono di ottenere un’elevata produttività. In ogni applicazione che richiede dei tempi ciclo piuttosto ridotti, è di fondamentale importanza lo studio dell’organo di presa, in quanto il tempo di prelievo e di deposito del prodotto può influire in maniera rilevante sul tempo ciclo. Proprio per questo motivo è necessario effettuare delle scelte adeguate tra le diverse soluzioni disponibili.

Nella fase di progettazione della “mano di presa” bisogna quindi determinare qual è il modo migliore per manipolare il prodotto nel minor tempo possibile senza rovinarlo.
Generalmente l’end-effector di un robot può essere di tipo pneumatico (es. ventose), oppure di tipo elettrico (es. pinze).

Per questa applicazione abbiamo optato da subito per l’utilizzo delle ventose in quanto garantiscono una presa efficace e rapida del prodotto. Nonostante l’applicazione sembri piuttosto banale, così come la progettazione della “mano di presa”, siamo incappati in alcune problematiche dovute alla pellicola che sigillava singolarmente le mascherine. I prodotti da prelevare erano infatti preconfezionati singolarmente da una flowpack posta a monte del robot. Il film utilizzato era molto sottile quindi delle normali ventose faticavano a mantenere la presa sul prodotto. Abbiamo quindi effettuato una serie di test in laboratorio, al fine di individuare lo strumento migliore per l’applicazione, e la soluzione è stata quella di utilizzare ventose specifiche per il packaging composte da un materiale siliconico molto morbido che consente di adeguarsi perfettamente a tutte le pieghe che si formano sulla superficie del film quando sono in aspirazione.

Una volta individuata la tipologia di ventosa è stato progettato il supporto da collegare alla base inferiore del robot e, per mantenere ridotto il peso al polso, si è scelto di sfruttare la tecnica della stampa 3D.
Negli ultimi anni, l’ufficio tecnico di SIPRO, si è avvalso spesso dell’utilizzo della stampa 3D per creare “mani di presa” leggere e con canali interni per l’aria compressa difficilmente ottenibili con una lavorazione meccanica classica.

Per rendere più flessibile l’applicazione si è poi scelto, insieme al cliente, di sfruttare anche le potenzialità del nostro sistema di visione. L’utilizzo della telecamera ha permesso il riconoscimento dei prodotti da prelevare, che arrivavano sul nastro di prelievo con orientazione random. La visione, oltre all’individuazione delle coordinate X-Y del centro del pezzo, ha consentito di riconoscere anche l’angolazione di ogni singola mascherina al fine di prelevarle correttamente e depositarle tutte con la stessa orientazione.

Terminate quindi le fasi di progettazione e produzione di tutti i componenti del robot, siamo passati alla fase di startup della linea.
In questa fase il cliente ha avanzato la richiesta di poter impilare anche le mascherine di tipo FFP2 a causa dell’aumento della domanda da parte del mercato.
Grazie al sistema di visione, e alla flessibilità dovuta all’utilizzo del robot in questa applicazione, non è stato necessario intervenire sul ciclo della macchina ma è stato sufficiente “insegnare” alla telecamera a riconoscere il nuovo prodotto. Ad oggi quindi è possibile, semplicemente selezionando il modello di mascherina che si vuole lavorare (chirurgica o FFP2), sfruttare un’unica linea per confezionare i prodotti.

Infine, per ottimizzare al meglio la linea, è stata studiata insieme al cliente l’interconnessione tra il robot e le macchine a monte e a valle. In particolare sono stati gestiti dei segnali di scambio che consentissero al robot di conoscere lo stato del posizionamento dei facchinetti della flowpack e a quest’ultima di sapere quando il robot aveva terminato il caricamento delle dieci mascherine, dando così il consenso all’avanzamento. Inoltre, per consentire un rapido intervento in caso di malfunzionamenti, il robot è stato dotato di un modulo VPN che, connesso alla rete aziendale, consente il monitoraggio da remoto rispettando i requisiti dell’industria 4.0.

L’utilizzo del robot D4 700 HS - C in questa realtà aziendale ha permesso di:

  • automatizzare un processo che precedentemente veniva svolto manualmente da 4 operatrici,
  • ottenere un numero di pezzi/h costanti per tutta la durata del turno e in tutti e tre i turni di lavoro,
  • ottenere una qualità costante del prodotto finito con tutte le mascherine orientate nello stesso verso,
  • spostare su altre linee di produzione 3 operatrici lasciandone solamente una in asservimento e supervisione della linea.

Scegliere un Robot Delta SIPRO vuol dire optare per una soluzione “chiavi in mano”.
SIPRO si occupa, infatti, di analizzare insieme al cliente il layout migliore per l’applicazione che consente di massimizzare le prestazioni del robot. Su richiesta siamo in grado di studiare soluzioni anche per la “mano di presa”, per il sistema di visione e di illuminazione.
Inoltre SIPRO è sempre disponibile per individuare il sistema migliore per interconnettere il robot con le altre macchine della linea e con la rete aziendale, in modo tale da consentire uno scambio dati che permetta di ottimizzare la produzione e la manutenzione della macchina.

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