Applicazione robotica 4.0 per trattamenti galvanici
La galvanica è una tecnologia cruciale per il trattamento superficiale degli accessori metallici.
Specialmente nel settore moda, dove la creazione di dettagli di alta qualità e finiture di precisione, sono elementi fondamentali per rispondere alle esigenze di un mercato in costante evoluzione.
Proprio per migliorare l’efficienza e la qualità di uno dei processi cardine, ci è stato richiesto di automatizzare la fase di carico dei telai utilizzati nella galvanica. Questa operazione, tradizionalmente manuale, non solo rappresenta un collo di bottiglia in termini di produttività, ma è anche una delle più delicate, poiché richiede precisione e attenzione per evitare difetti nei prodotti finali e ridurre gli sprechi.
In questo articolo, esploreremo come abbiamo progettato e implementato una soluzione robotica personalizzata, garantendo un equilibrio tra innovazione tecnologica ed esigenze specifiche del cliente.
Soluzione innovativa: robotica personalizzata
I robot utilizzati sono di Dobot Robotics: un collaborativo antropomorfo modello CR5 che abbiamo dotato di profilometro laser, che si occupa della scansione e del posizionamento degli oggetti nel telaio ed un cobot a 4 assi mod. MG400 per l’asservimento degli oggetti al CR5.
L’alimentazione degli oggetti ai robot è garantita dal nuovo sistema Flexi Feeder Plus dotato di tecnologia a vibrazione a 4 attuatori, composto da una piastra vibrante retroilluminata e da tramoggia di alimentazione.
Infine, ma non ultimo, il sistema di visione intelligente che consente il riconoscimento degli oggetti per la gestione di pezzi diversi.
La richiesta del cliente era quella di poter automatizzare un sistema di carico su entrambi i lati dei telai di piccoli particolari componenti per la successiva lavorazione galvanica.
Una sfida complessa: automatizzare il carico di telai non standard
La difficoltà principale consisteva nel fatto che i circa 200 telai coinvolti nella lavorazione non sono tutti uguali perché realizzati a mano senza controlli sulle tolleranze. Inoltre, veniva richiesta flessibilità del sistema per essere in grado di gestire eventuali nuovi telai di successiva realizzazione, anch’essi diversi dai precedenti.
La soluzione è stata quella di montare sul polso del robot CR5 un profilometro laser che, usando algoritmi di visione 3D, è in grado di mappare e memorizzare la struttura del telaio così da ricostruire la posizione corretta dei punti di inserimento, per il successivo posizionamento degli oggetti.
Per garantire i tempi ciclo richiesti, l’applicazione prevede l’asservimento tramite il cobot MG400 che preleva dal Flexi Feeder Plus gli oggetti individuati e selezionati dal sistema di visione grazie al software Vibe Select e li posiziona in una guida che funge da buffer, garantendo così l’alimentazione costante e senza interruzioni al CR5.
Infine, grazie all’interfaccia grafica intuitiva, abbiamo reso possibile la creazione di ricette parametriche consentendo un cambio pezzo immediato.
Benefici economici e operativi
Per contestualizzare i benefici economici del progetto, presentiamo alcuni dati quantitativi: il caricamento manuale di un telaio da 256 pezzi veniva completato in minimo16 minuti ad inizio turno, per poi iniziare ad aumentare già dopo un paio d’ore (sono stati stimati circa 25 telai in un turno di lavoro di 8 ore); il caricamento da parte del braccio robotico comprensivo di mappatura e caricamento è stato quantificato in 10 minuti (quasi 50 telai per ciascun turno di lavoro di 8 ore). È da tener presente che il robot non ha limiti di orario, quindi può lavorare 8, 10, 12 ore o più.
Altro fattore da tenere in considerazione consiste nel fatto che i ganci dei telai, passando di processo in processo, si deformano anche di 6 mm (o più): la scansione effettuata dal profilometro laser che avviene prima di ogni caricamento è in grado di rilevare tutti gli spostamenti dei ganci ed apportare le correzioni lungo tutti e tre gli assi x, y e anche la profondità.
Così facendo il robot esegue correttamente il carico sui ganci evitando errori e sprechi.
Efficienza e flessibilità operative
Inoltre, va considerato che, una volta calibrato correttamente il laser, la precisione di posizionamento garantita è di 0,3mm ed il sistema ha un’accuratezza superiore al 99% per tutta la durata del turno di lavoro, riducendo errori e minimizzando gli scarti.
Il ciclo di lavoro prevede che l’operatore possa avviare la produzione dal panel PC installato sul sistema. Grazie all’HMI facile, intuitiva e utilizzabile senza esperienza specifica in computer vision, può seguire le istruzioni passo passo per impostare le ricette parametriche per la gestione dei diversi tipi di oggetti, riducendo enormemente i tempi per l’aggiunta di un nuovo formato da trattare.
L’operatore può concentrare le proprie competenze su altre fasi del ciclo produttivo, ottimizzando l’impiego delle risorse e il ritorno sull’investimento
Un esempio di successo scalabile
Quello descritto è solo un esempio di quello che il know-how e l’expertise altamente qualificata di Robo Ware consentono di realizzare.
Robot, Flexi Feeder Plus e Vibe Select software possono essere configurati per adattarsi a diverse applicazioni in settori che necessitano di lavorazioni galvaniche su piccoli oggetti, ma non solo:
Robo Ware si propone come partner altamente specializzato alle aziende non solo del settore moda, ma anche nei settori della micromeccanica, elettronica, automotive, pharma, cosmetico e orologeria per realizzare sistemi personalizzati e flessibili per un rapido e consistente ROI.
