Robot industriali

Misurazione precisa della velocità con l’LMSMA2x/3x

Come per magia

Nessun essere umano può farlo in modo altrettanto rapido e preciso. I robot moderni sono in grado di movimentare pezzi a una velocità che finora non poteva nemmeno essere immaginata. Per evitare gli errori dovuti ai tempi di ciclo incredibilmente rapidi richiesti dalla produzione moderna sono necessari strumenti di misura precisi. Per questo, Omron Adept Technologies GmbH, azienda manifatturiera di Dortmund, ha deciso di affidarsi ai sistemi realizzati da Wachendorff Automation.

Piccoli robot mobili si muovono velocemente senza quasi emettere rumore – si sente appena qualche spezzone di conversazione in Inglese in sala riunioni. Se non fosse per la macchina del caffè gialla e nera – i colori del Borussia Dortmund – si potrebbe tranquillamente pensare di essere nella Silicon Valley. E invece siamo nel bel mezzo di Dortmund, nel laboratorio applicativo di Omron Adept Technologies, uno dei principali produttori mondiali di robot industriali, che il quartier generale lo ha effettivamente in California.

La sede da cui si gestiscono le vendite, il service e il training in Europa si trova qui dal 1986. Nel laboratorio sono in azione quasi tutti i prodotti della società – robot con nomi come Cobra o Hornet. “Qui facciamo prevalentemente studi di fattibilità”, spiega il responsabile del training Günter Graß. "Se un cliente sta cercando una soluzione di automazione, allora può venire qui per testarla, per esempio per verificare se i nostri robot sono in grado di funzionare con i tempi di ciclo necessari", spiega.

Negli ultimi anni le funzioni a cui devono assolvere i sistemi di automazione sono diventate sempre più complesse e i tempi di ciclo sempre più brevi. Attualmente i clienti richiedono soluzioni ad elevata efficienza. In una frazione di secondo queste soluzioni devono saper riconoscere, prelevare e posizionare i pezzi nella maniera corretta. Ci sono molti modi per farlo. Le parti più piccole vengono in genere manipolate con l'aria compressa. Altre devono essere prese con attenzione. Altre ancora devono essere assolutamente collocate in una determinata posizione.

Spesso queste attività non possono essere eseguite utilizzando un semplice sistema trasportatore-alimentatore. Per esempio i sistemi per il confezionamento delle riviste devono garantire che ad ogni copia sia allegato automaticamente un gadget e che l'intero pacchetto sia avvolto in una pellicola di plastica trasparente. Omron Adept Technologies è in grado di offrire soluzioni di successo proprio in applicazioni complesse come questa, grazie a un pacchetto che comprende, oltre ai robot, anche un software completo e sistemi di elaborazione delle immagini.

Al fine di coordinare con precisione telecamera e movimento della pinza, è importante misurare accuratamente la velocità del nastro. Solo conoscendo la questa velocità il sistema di controllo può calcolare quando i pezzi arrivano alla pinza e quindi quando possono essere prelevati.

I sistemi che agiscono direttamente sul motore per diminuire la velocità del sistema di trasporto non tengono nel dovuto conto fattori esterni come ad esempio il possibile slittamento del nastro. In queste applicazioni infatti, oltre ai tempi di ciclo più brevi, è fondamentale garantire la massima precisione, che può essere ottenuta solo se la velocità viene diminuita direttamente sul nastro, il più vicino possibile al pezzo.

E così per avere una soluzione sicura e facile da integrare, Omron Adept Technologies ha scelto il nuovo sistema di misura della lunghezza LMSMA di Wachendorff Automation. Il produttore di Rheingau ha presentato il nuovo prodotto alla fiera SPS/IPC/Drives di Norimberga, dove ha catturato l'attenzione di Günter Graß e dei suoi colleghi.

“Stavamo cercando una soluzione universale che si potesse applicare dappertutto, perché i nostri prodotti trovano impiego in settori molto diversi, persino nell'industria alimentare”, ha spiegato l’application engineer. Inoltre, la soluzione scelta doveva garantire una durata di servizio più lunga possibile e comunicare anche nell’aspetto un’immagine di alta qualità, proprio come i prodotti robusti e durevoli di Omron Adept.

I nuovi sistemi di misura della lunghezza – che comprendono un braccio a molla brevettato, una rotella di misurazione con encoder rotativo e una staffa di montaggio – sono stati ordinati immediatamente. Le grandi aspettative riposte in questo ordine sono state completamente soddisfatte. “È particolarmente comodo il fatto che la pressione di contatto possa essere regolata tramite la manopola della risoluzione che si trova sulla piastra”, dice Graß, spiegando perché il sistema è così preciso e perché consente di evitare gli slittamenti. Una molla speciale assicura che la pressione di contatto rimanga costante nel lungo periodo. Nei nuovi sistemi, il precarico della molla è regolabile in passi da 5 N fino ad un precarico massimo di 30 N.

Il sistema di misura viene montato con una piastra e delle viti, le cui distanze vengono regolate in base ai profili di montaggio standard. Il sistema di misura può essere collegato alla piastra in maniera rapida e semplice tramite una vite prigioniera centrale.
Laddove non fosse possibile operare un’installazione diretta sull'impianto, si può comunque utilizzare la staffa ad angolo regolabile e optare per una delle tante posizioni di installazione che possono essere così ottenute.

Le rotelle di misura sono disponibili con superfici di diverso tipo, in modo che possano adattarsi nel modo migliore alle caratteristiche del nastro o dei materiali (cartone, legno, plastiche morbide, tessuti, pelle, carta, fili, profili in acciaio, reti, cavi, metalli ingrassati, superfici verniciate, tappeti...). Sono disponibili anche con circonferenze di 200 mm o 500 mm.

Particolarmente utile è la capacità di muovere (o fissare) il braccio a molla in posizione di riposo. "Senza questa possibilità, ogni volta che si devono eseguire di lavori di manutenzione o di pulizia bisognerebbe rimuovere l'intero sistema e poi regolarlo nuovamente. In questo modo, invece, con un semplice movimento della mano si può sollevare il braccio, tenerlo alto e poi abbassarlo successivamente con estrema semplicità. Il sistema continuerà a funzionare con precisione, mantenendo la pressione di contatto originale”, spiega Graß parlando dei vantaggi funzionali offerti dal sistema di misura della lunghezza LMSMA di Wachendorff.

Nel sistema LMSMA è un encoder rotativo incrementale a misurare la velocità effettiva. Si tratta inoltre di un sistema estremamente robusto in grado di sostenere pesanti carichi di lavoro. Con risoluzioni comprese tra 1,0 mm/impulso e 0,008 mm/impulso, può facilmente stare al passo delle elevate velocità che caratterizzano i sistemi robotici di Omron Adept.

Autore:

Dieter Schömel
Product Manager per gli encoder rotativi
Wachendorff Automation GmbH & Co. KG

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