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Che cosa è un’isola robotizzata?

È la domanda centrale per molti imprenditori che stanno valutando strategie per innovare e migliorare il flusso produttivo della propria azienda. Nella loro apparente semplicità, le isole robotizzate racchiudono in realtà studi di progettazione e soluzioni tecniche altamente evolute, spesso disegnate su misura per rendere più fluido e performante il flusso produttivo di ciascuna azienda.

LE CELLE ROBOTIZZATE: UN NUOVO MODO DI LAVORARE

Per prima cosa possiamo rispondere alla domanda “che cos’è un’isola robotizzata” con una definizione: un’isola robotizzata – o isola robot o isola robotica – è un insieme di macchine organizzate all’interno di una cella di lavoro automatica in cui sono installati uno o più robot programmabili, il cui scopo è quello di massimizzare, velocizzare e semplificare un modulo produttivo completo e raggiungere gradi elevati di ripetibilità della qualità del prodotto.

Questi sistemi di automazione sono caratterizzati da un livello di autonomia molto elevato e i robot possono coprire anche turni notturni e festivi senza l'intervento dell'uomo. Non si ammalano mai e non vanno in vacanza.

Finora le isole robotizzate Tera Automation hanno registrato un’autonomia di 96 ore , consentendo quindi alle aziende di rimanere operative nel week end per un numero di ore doppio rispetto a quelle lavorate da operatore tradizionale nell’arco dell’intera settimana!

Quindi, anche se possono rappresentare un importante investimento iniziale, consentono di avere un veloce Ritorno sull’Investimento (ROI), dato essenziale per manager che devono scegliere la gestione dei budget. In base alle nostre esperienze, una cella robotizzata ben progettata, ha un payback addirittura inferiore a un anno.

Le isole robotizzate sono utilizzate per automatizzare operazioni diverse in tanti settori produttivi. Una cella robot può occuparsi, ad esempio, di:

  • asservimento macchine utensili;
  • assemblaggio;
  • manipolazione;
  • pallettizzazione;
  • saldatura;
  • finitura…

… e molto altro ancora.

Come anticipato, questo tipo di automazione robotizzata trova applicazione in qualsiasi settore industriale (moda, automotive, aeronautica, meccanica, farmaceutico, alimentare, ecc.). Qualunque sia la mansione svolta da una cella robotizzata, l’output sarà preciso e affidabile.

Oltre ad essere strumenti altamente efficienti, le isole robotizzate sono flessibili: al variare del tipo di formato da lavorare, infatti, è sufficiente riprogrammare il/i robot senza apportare importanti modifiche strutturali. Inoltre, nel caso in cui si verifichi la necessità in azienda di passare da un tipo di lavorazione e a un altro simile, le isole possono essere riconvertite in modo assai rapido ed efficace.

I ROBOT: LE “BRACCIA” DELLE ISOLE

Un ulteriore elemento di flessibilità dell’isola robotizzata è quello che riguarda le numerose possibilità di combinazione robot-macchina che si possono realizzare.

La cella robotizzata si può creare a partire da uno o più macchinari esistenti in grado di svolgere un’operazione predefinita (per esempio una fresa o un tornio) cui aggiungere uno o più robot dedicati o, viceversa, impiegare uno o più robot già presenti in azienda e unirvi uno o più macchinari appena acquistati.

Un robot può asservire anche più di un centro di lavoro. Sarà il system integrator, poi, ad occuparsi di creare il design più congeniale alla creazione di un’isola che utilizzi il minor spazio possibile e che sia sicura per gli operatori.

I robot industriali integrabili all’interno di un’isola robotizzata possono essere di diverse tipologie e solitamente si scelgono in base agli oggetti da maniploare, spazi disponibili, al tipo di lavorazione da effettuare, al macchinario su cui si vanno a implementare e al tipo di performance che si vogliono ottenere.

Nelle nostre automazioni industriali, i robot integrabili sono:

  • Robot antropomorfi: la tipologia più integrata nelle isole robotiche ha la forma di un braccio umano ed è in grado di realizzare operazioni complesse, anche a lungo raggio grazie ai 6 gradi di libertà, alla sua elevata flessibilità e alla possibilità di manovrare oggetti di peso anche elevato.
  • Robot SCARA: è veloce ma è limitato nell’ampiezza dei movimenti e può manovrare solo oggetti di peso contenuto.
  • Robot Delta: detto anche “ragno”, per la sua una forma molto peculiare e di una velocità impressionante, è capace di manipolare prevalentemente oggetti leggeri e di effettuare solo operazioni di pick & place a corto raggio.
  • Cobot: sono i robot collaborativi, talvolta dotati di due “braccia”, che operano anche in presenza di operatore umano nelle vicinanze. Progettati per la collaborazione sicura robot-uomo , non richiedono l’utilizzo di barriere protettive.

SISTEMI DI VISIONE: GLI “OCCHI” DELLE ISOLE

Le isole robotizzate possono essere dotate anche di sistemi di visione artificiale 2D o 3D che consentono ai robot industriali di diventare totalmente autonomi perché in grado di “vedere” e, laddove implementati con AI (intelligenza artificiale), di “decidere” le operazioni da effettuare. Il robot così può leggere codici e localizzare pezzi di qualsiasi dimensione, forma, posizione o colore.

Grazie a questi sistemi di controllo, un robot può anche prelevare e caricare in macchina pezzi riposti alla rinfusa all’interno di vassoi o carrelli anche senza la necessità di orientatori o dime di piazzatura.

BARRIERE PROTETTIVE: ISOLE ROBOT SICURE

Poiché al loro interno si svolgono operazioni potenzialmente pericolose e poiché queste operazioni vengono svolte da robot che arrivano con accelerazioni importanti e che hanno un peso elevato, è necessario prendere precauzioni per l’operatore quando effettua il carico/scarico dei pezzi, manutenzioni o interventi di emergenza all’interno dell’area di competenza dei robot.

Per questo motivo le nostre isole vengono dotate di dispositivi di protezione, disponibili in due tipologie:

  • Barriere fisiche: la cella viene circondata da una struttura in metallo che racchiude tutta l’area di lavoro e vi si accede attraverso una porta allarmata che consente l’ingresso solo dopo aver disattivato il robot;
  • Barriere laser: all’interno dell’isola robotizzata vengono collocati in posizione strategica dei dispositivi dotati di un sensore laser in grado di avvertire la presenza di un corpo estraneo e di rallentare o fermare il robot (e quindi tutta l’isola) in base al suo grado di vicinanza e di farlo ripartire immediatamente quando l’individuo è sufficientemente lontano.

Il grosso vantaggio delle barriere laser è di non essere praticamente invasive e la capacità di mettere momentaneamente in stand-by il robot quando l’operatore entra nell’area protetta per poi riavviarlo dal punto in cui si era fermato una volta che l’area torna libera.

Al contrario, le tradizionali barriere /gabbie fisiche arrestano drasticamente il robot quando si accede all’area protetta, obbligando un reset del ciclo produttivo prima di poter riavviare la produzione.

 

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ROBOTICA E INDUSTRIA 4.0

L’isola robotizzata può essere dotata anche di un sistema di raccolta, immagazzinamento e amministrazione dei dati di produzione per una gestione più intelligente della macchina. Tale software solitamente si appoggia a un Router, che permette anche la risoluzione di eventuali problematiche e il controllo dell’isola da remoto.

L’alto grado di tecnologia raggiunto tramite questo sistema di immagazzinamento e controllo dati consente di rientrare nei requisiti richiesti per l’Industria 4.0.

T-E.A.M.: Tera everywhere assistance module

La costante evoluzione del servizio di Tera Automation ed i nuovi scenari industriali entro cui ci troviamo ad operare hanno generato l’esigenza di fornire assistenza tecnica in tempo reale, con supporti tecnologici altamente evoluti.

Grazie anche a dispositivi wearable uniti a servizio Help Desk di 2° e 3° livello siamo oggi in grado di garantire assistenza in tempo reale, con troubleshooting, supporto virtuale audio e video da parte di ingegneri dell’automazione, elettrotecnici, meccanici che operano da remoto guidando passo-passo gli operatori fisici che si trovano di fronte alle automazioni industriali e ai robot Tera Automation installati ovunque nel mondo.

 

Concludiamo riepilogando i vantaggi più importanti di un’isola robotizzata:

  • Tempi ciclo ottimizzati;
  • Aumento sostanziale della produttività e ripetibilità della qualità dei manufatti;
  • Numerose applicazioni industriali;
  • Flessibilità, ri-programmabilità e ri-convertibilità;
  • Non necessita di impiego del personale (l’isola opera in totale autonomia fino a 96 ore e oltre);
  • Salute e sicurezza per l’operatore e l’ambiente.
  • Rapido ritorno dell’investimento (payback)