Giugno 2009 - Cinquantadue nuovi prodotti in 52 settimane. È la promessa che all'inizio dell'anno Sick ha fatto al mercato con l'iniziativa 'Innovation Marathon 2009'. “È un modo”, ha detto Giovanni Gatto, l'amministratore delegato di Sick in Italia, “per essere ancora più propositivi e stare a fianco del cliente, coccolandolo in un momento economico difficile con utili novità tecnologiche”. L'innovazione del resto è l'arma migliore per combattere l'attuale congiuntura sfavorevole. “Quale migliore esempio d'innovazione, se non quello di mettere sul mercato una novità alla settimana?”, ha proseguito Gatto. “Vogliamo continuare a coltivare l'innovazione, che è parte della nostra storia ultra sessantennale. La nostra maratona è una scommessa sul futuro dell'industria, un futuro nel quale crediamo fortemente e che appartiene soprattutto a quelle pmi italiane che portano all'economia volontà di vincere, innovazione e creatività”.
Tra le innovazioni tecnologiche della 'maratona Sick' iniziata lo scorso gennaio, merita attenzione la versione speciale della telecamera 3D Ruler con acquisizione 'a scansione' esposta allo stand Sick all'ultima edizione di Ipack-Ima (marzo 2009, Milano) in un allestimento che prevedeva il sistema di visione 3D per guida robot abbinato ad un robot Kuka.
“Questo sistema di visione completo di telecamera 3D Ruler permette al robot Kuka la presa e la raccolta di oggetti con distribuzione casuale, e non semplicemente dislocati in piano su una superficie, con un vantaggio importante: non è necessario movimentare né il prodotto né il sistema di visione per la presa”, ha spiegato Marco Catizone, Product Manager Sistemi di Visione in Sick, introducendo questo sistema di visione 3D per la presa robot ideale per applicazioni con frequenti cambio formato su linee di packaging, assemblaggio, macchine utensili e, in generale, per applicazioni di robotica.
Fuori da ogni schema
“Uno dei più ambiziosi traguardi della robotica moderna è sicuramente la presa di oggetti presenti in un contenitore, sovrapposti in maniera casuale”, ha illustrato Catizone. “In tanti settori industriali, durante la produzione, le fasi di lavorazione o assemblaggio prevedono che i pezzi siano disposti in maniera casuale all'interno di contenitori e debbano quindi essere presi e singolarizzati per poter essere lavorati”. Di solito oggi questa fase è svolta manualmente o attraverso procedimenti meccanici che possono rovinare i pezzi o pregiudicare i tempi ciclo. L'impossibilità di prendere gli oggetti disposti in maniera casuale obbliga l'utilizzo di specifici supporti porta-pezzo per ogni tipologia di oggetto, che devono essere realizzati, immagazzinati e gestiti, con grandi costi indotti. “La presa robot permette di aumentare la flessibilità e la velocità nelle linee di produzione, assemblaggio e lavorazione”, ha continuato Catizone. “In questo caso, il robot ha bisogno di sapere le coordinate tridimensionali del pezzo da prendere, oltre agli angoli d'inclinazione, per posizionare correttamente la pinza di presa”. Ad Ipack-Ima Sick ha portato un esempio di applicazione per la presa robot basata su una versione speciale del sistema 3D Ruler. Allo stand era infatti possibile osservare una cassetta che conteneva pezzi meccanici disposti in maniera casuale, sovrapposti e inclinati. Il robot Kuka, guidato dal sistema di visione 3D, prendeva i pezzi singolarmente e li disponeva in modo ordinato in una seconda cassetta collocata dalla parte opposta rispetto alla prima. “Questa applicazione direttamente realizzabile in linea di produzione rappresenta la dimostrazione che la presa robot da contenitore, grazie alla visione 3D, è sempre più una realtà”, ha commentato Catizone.
L'architettura dell'applicazione prevede essenzialmente tre parti: il sistema di visione 3D, che fornisce la mappa tridimensionale dei pezzi nel contenitore, un software di localizzazione, che elabora la nuvola di punti tridimensionali per identificare l'oggetto da prendere, e un robot antropomorfo a sei assi, che riceve le coordinate dell'oggetto e la direzione di presa. “La particolarità del sistema di visione 3D”, ha chiarito Catizone, “consiste nella possibilità di ottenere l'immagine 3D di un'area senza la necessità di un movimento relativo fra oggetti e sistema di visione. La scansione dell'area è realizzata per mezzo di una linea laser oscillante che trasla nell'area da rilevare e da speciali funzioni di acquisizione 3D, realizzate all'interno del sensore di visione. Una speciale calibrazione effettuata durante la produzione della telecamera consente di ottenere dati già calibrati in millimetri per tutte le tre dimensioni, permettendo una facile interpretazione per la presa robot. L'assenza di parti in movimento nell'area di lavoro, ovviamente ad eccezione del robot, permette una realizzazione più efficiente e affidabile dell'intera meccanica e l'ottimizzazione dei tempi ciclo. Il sistema di visione può acquisire l'immagine del contenitore, mentre il robot sta posizionando il pezzo precedente”.
Per elaborare l'immagine, individuare il pezzo migliore da prendere e l'angolo corretto di presa è stato utilizzato un software realizzato da una software house francese capace di effettuare il riconoscimento sulla base del modello cad del pezzo da prendere e utilizzare l'immagine 3D proveniente dal sistema Ruler, per individuare la presenza e l'orientamento degli oggetti. Il robot riceve quindi le informazioni necessarie per effettuare una presa sicura anche di oggetti inclinati e sovrapposti fra loro.
L'applicazione presentata da Sick può essere replicata in vari settori industriali. Catizone ha citato alcuni esempi in proposito; ha parlato della lavorazione dei componenti meccanici e della lamiera, settore in cui i semilavorati sono contenuti in casse metalliche e devono essere presi uno ad uno in modo preciso e orientato, per poter essere lavorati da macchine a controllo numerico o da presse piegatrici. Un altro esempio interessante è l'assemblaggio: la presa da contenitore permette di evitare l'adozione di sistemi di singolarizzazione mediante vibrazione che pongono molti limiti alla flessibilità di produzione, in quanto non adatti a gestire tipologie differenti di oggetti, senza regolazioni meccaniche. “Attraverso partner specializzati in sistemi di visione 3D e robotica”, ha concluso Catizone, “Sick è in grado di offrire questa soluzione per le più svariate applicazioni industriali. Sono già state realizzate applicazioni di presa da cassone di parti di lamiera e di componenti automotive, depalletizzazione su più livelli con pezzi fuori schema, riempimento guidato di fusti e applicazioni robotiche nel mondo del food”.
