A Monaco di Baviera, il salone Automatica porta un'estesa rassegna di robotica a livello internazionale e presenta le tecnologie chiave di assemblaggio, manipolazione, movimentazione e di visione industriale, affiancate da un'ampia gamma di tecnologie complementari. Di seguito, alcune delle novità che segnalano gli organizzatori e promotori dell'evento, Messe München e l'associazione Vdma, come esempio degli sviluppi e delle evoluzioni future nel campo dell'automazione.
Robotica
Ai vantaggi principali dei robot, come flessibilità elevata, affidabilità e possibilità di impiego in ambienti ostili all'uomo, da anni si aggiungono innovazioni tecnologiche interessanti, ad esempio nell'ambito della sicurezza dei robot stessi o della loro semplicità di programmazione e movimentazione. L'utilizzo di robot ne ha chiaramente guadagnato, anche per la contemporanea riduzione dei prezzi, e questi sistemi evoluti trovano sempre più applicazioni in nuovi settori industriali. Automatica propone una panoramica della variegata offerta di robot industriali in commercio.
Tra le antemprime europee ad Automatica, Mitsubishi Electric ha annunciato il debutto in fiera del robot multunfunzione compatto Melfa RV-2SDB, con portata di 2 kg e tempi di ciclo di 0,6 s, mentre insieme alla società Robotics Technology Leaders, presenta un nuovo sistema per la manipolazione flessibile di pezzi, grazie al quale il robot sarebbe in grado di maneggiare pezzi orientati o posizionati in modo casuale senza l'ausilio di un sistema di visione. La nuova generazione di unità di controllo robot è invece la novità principale dell'anno 2010 di Comau. I nuovi controllori offrono prestazioni notevoli a fronte di consumi energetici ridotti grazie al pc industriale APC820 con tecnologia Dual Core. Il sistema I/O compatto X20 e la tecnologia fieldbus di Hilscher offrono un'interfaccia affidabile verso le applicazioni del cliente. Lo scambio di informazioni fra i moduli periferici e il software di controllo Comau è realizzato tramite Ethernet Powerlink in tempo reale. Per quanto riguarda il comando per robot a fune, il software di automazione TwinCat con sistema di controllo integrato di Beckhoff supporta diverse cinematiche parallele e seriali, come nelle applicazioni di pick-and-place: ad Automatica è presentata una dimostrazione dal vivo di un'estensione del software TwinCat per la cinematica a 6D dei robot a fune.
Assemblaggio, manipolazione e movimentazione
Costruttori di macchine speciali e fornitori di sistemi modulari presentano ad Automatica diverse soluzioni innovative.
Tra tutte, citiamo la piattaforma di assemblaggio Jetwing 2010 di Sortimat, che si avvicina alla sorella maggiore, la macchina transfer longitudinale Spaceline, e rende ancora più flessibili le operazioni di montaggio. La parola d'ordine è flessibilità anche per la concezione modulare, che prevede ora da 8 a 48 stazioni di montaggio. Diventano così più 'sfumati' i confini fra lavorazioni semi-automatizzate e completamente automatizzate, e fra lotti piccoli e grandi. La svizzera Montech, ad esempio, espone, per il trasporto di pezzi voluminosi e pesanti, un nastro trasportatore multiplo a cinghie o pulegge, in grado di trasportare pesi fino a 100 kg. Il sistema è provvisto di tre tipi di azionamenti con motoriduttore a ruota dentata.
Sistemi di visione
L'importanza della visione industriale è aumentata notevolmente negli ultimi anni. Oltre a essere parte integrante di molti processi di assicurazione e controllo della qualità, i sistemi di visione sono fondamentali per l'automazione. Grazie alla continua evoluzione del software e della gestione dei dati, la visione industriale consente di ottimizzare sempre più la produzione. Negli ultimi anni, componenti e sistemi hanno dato vita a un vero e proprio universo tecnologico. Il mercato è ancora dominato dai sistemi 2D e dai sensori di visione, ma le applicazioni 3D avanzano rapidamente.
Sono resistenti a condizioni ambientali gravose, polvere, umidità e oscillazioni indotte dai macchinari le telecamere industriali Matrox GatorEye di Rauscher. La custodia Ip67 della telecamera Ccd, stagna alla polvere e all'acqua, è particolarmente adatta per l'elaborazione di immagini in ambienti umidi o gravosi nell'industria automobilistica, alimentare, delle bevande, chimica e farmaceutica. La connettività di Matrox GatorEye con dispositivi esterni è garantita da un ingresso trigger optoaccoppiato, uscita strobo, otto I/O liberamente programmabili e controllo diretto degli illuminatori a Led.
Il lettore di codici a barre BCL 548i di Leuze electronic con Profinet integrato, invece, può essere utilizzato direttamente in una rete Profinet e, grazie alla funzionalità switch integrata, può essere inserito anche in una rete lineare (daisy chain), riducendo al minimo i costi di cablaggio. A seconda delle esigenze, il sistema può essere montato facilmente grazie all'attacco a coda di rondine e quattro fori filettati. Regolazione e parametrizzazione sono agevolate dalla visualizzazione dei valori su un display. La sicurezza di lettura elevata in fase di esercizio è garantita dalla tecnologia Code Fragment (CRT), anche nei processi ad alta velocità.
Tecnica di automazione e relative tecnologie
Ad Automatica le tecnologie di assemblaggio e manipolazione, robotica e visione industriale sono affiancate da soluzioni complementari come sistemi di posizionamento, tecnologie di azionamento, sensoristica, controllo e comando, sicurezza, tecnologie di alimentazione e software. Tra le novità, menzioniamo igus, che ha sviluppato un nuovo sistema di catena portacavi compatta grazie alla quale cavi e tubi flessibili possono ruotare di 3mila gradi in uno spazio assai ridotto. TwisterBand TB30 porta energia, dati e fluidi vari con una soluzione economica e pressoché esente da usura. Grazie alla bassa forza centrifuga indotta dalla massa sono possibili velocità di rotazione fino a 720 gradi al secondo. In questo modo tutti i cavi e i tubi vengono mantenuti facilmente in asse. Grazie alle dimensioni compatte, questa 'spirale' portacavi può essere installata facilmente in qualsiasi posizione (orizzontale, verticale o a testa in giù). Questo sistema estremamente flessibile trova applicazione soprattutto nei robot (alimentazione degli assi 1 e 6) e nelle macchine speciali. I movimenti di rotazione in spazi stretti sono frequenti anche nelle attrezzature di movimentazione, sollevamento e assemblaggio, oltre che nei banchi prova.
Sul fronte sicurezza con cablaggio ridotto, la variante Profinet del Multifunctional Gate Box di Euchner consente di ridurre notevolmente i cablaggi, oltre a svolgere la sua funzione originale di garantire la protezione di una porta di sicurezza secondo la norma En Iso 13849-1. Invece di cablare singolarmente ogni funzione, l'utilizzatore definisce quale elemento deve essere integrato e qual è la funzione corrispondente.
Meccatronica
Attualmente esiste già una grande varietà di soluzioni meccatroniche concretamente applicabili. Ad Automatica 2010 sono rappresentati anche i cosiddetti 'Mechatronic Cluster', nati con l'obiettivo di aumentare la competitività delle aziende mettendo a loro disposizione una fitta rete di fornitori specializzati, strutture di ricerca avanzate e risorse qualificate entro una distanza geografica accessibile. Uno di questi cluster è Mechatronik & Automation e.V. con sede ad Augusta, che ad Automatica presenta i propri servizi, fra cui un progetto per la produzione automatizzata di componenti in fibra di carbonio. In questo contesto i partner del progetto di collaborazione 'CFK-Tex' illustrano i risultati della ricerca sulle costruzioni leggere efficienti.
Un altro progetto del Cluster Mechatronik & Automation e.V. è un telaio modificato ad alte prestazioni che tesse campioni di tessuto in base a un accompagnamento musicale. La musica viene suonata su una grande tastiera azionata con i piedi. Lo spunto è stata un'iniziativa della società di servizi IT Itq, che offre corsi di formazione pratica per studenti. Il progetto parte da un telaio della società Lindauer Dornier. Nelle macchine in serie prodotte dall'azienda, i licci che producono i campioni sono azionati con un sistema complesso di meccanismi. Gli studenti del progetto Limoweb hanno sostituito questi ingranaggi con un azionamento diretto costituito da motori lineari, consentendo per la prima volta di cambiare i campioni 'in corsa' e quindi azzerare i tempi di cambio prodotto.
Sarà invece una sorta di 'oasi della tranquillità' quella creata presso lo stand collettivo del Mechatronik-Cluster Oberösterreich. Uno dei partner del cluster, l'azienda austriaca Profactor, presenta il sistema elettronico OptiSilence che elimina il rumore presente nell'ambiente. La soluzione si basa sull'uso di un'unità di regolazione intelligente che aziona in maniera mirata alcuni altoparlanti mediante l'elaborazione dei suoni raccolti dall'ambiente con l'ausilio di microfoni. Gli altoparlanti producono quindi campi sonori opposti che sovrastano il rumore di fondo, 'dissolvendo' così il rumore presente nell'ambiente. Il dispositivo ha diverse applicazioni, fra cui le cabine di controllo negli impianti industriali per la riduzione dei rumori esterni o gli impianti di innevamento artificiale.
Ricerca
Creatività al massimo livello è quella dimostrata dal Centro Tedesco di Tecnologia Aerospaziale (Dlr), come suggeriscono gli oggetti attorno ai quali ruota la presenza del centro ad Automatica. Tra gli oggetti, si trovano una sorta di 'mezzobusto' umanoide su ruote di nome Justin, un sistema mano-braccio di nuova concezione, il sistema chirurgico Miro e diversi robot di servizio per missioni spaziali. 'Robot volanti' è invece il titolo della dimostrazione che comprende il velivolo sperimentale senza equipaggio Elwira (Extreme Low Weight Intelligent Radio controlled Aircraft). Con questo aereo-robot i ricercatori possono sperimentare, fra l'altro, nuovi sistemi di navigazione basati sull'elaborazione di immagini. Grazie alla sua portata elevata, in futuro Elwira potrà essere impiegato anche come mezzo di trasporto nei progetti più svariati, come ad esempio il monitoraggio dei tarli del legno nel parco nazionale delle foreste bavaresi.
Ovviamente queste sono solo alcune delle novità e delle iniziative segnalate dagli organizzatori della manifestazione. Per maggiori informazioni sulla fiera, si può consultare direttamente il sito di Automatica 2010.