Flessibile e intuitivo caricamento della macchina con il cobot LBR iisy

Il caricamento automatico delle macchine con un cobot offre alle aziende dei vantaggi incomparabili. Per questo motivo KUKA, in collaborazione con lo sviluppatore di tecnologia e automazione MAIROTEC, ha prodotto una cella di automazione modulare che può essere utilizzata per il caricamento delle macchine in modo economico e intuitivo.

MAIROTEC consente il caricamento delle macchine mediante LBR iisy

Usando come base il cobot KUKA LBR iisy, MAIROTEC ha sviluppato una soluzione che può essere utilizzata, ad esempio, per eseguire il caricamento delle macchine. L'obiettivo di MAIROFlex iisy: un modo unico, economico e semplice per entrare nel mondo dell'automazione. Anche per imprese di medie dimensioni ed artigiane.

La prima applicazione reale del cobot è il carico e lo scarico automatizzato di un tornio con piccoli blocchi di acciaio esagonali. Qui i blocchi vengono modellati nella forma cilindrica di un bullone. Un'attività quotidiana per un'azienda metallurgica che ora viene svolta da un robot collaboratore per alleviare le fatiche dei dipendenti.

Nell'applicazione del robot leggero per la produzione di bulloni sulla forcella di attacco si trova un pallet a punto zero con 96 elementi esagonali in acciaio. Il robot preleva gli elementi con la pinza e li inserisce esattamente nel mandrino, dopo la chiusura del cancello l'utensile di tornitura inizia la lavorazione del corpo del bullone. Successivamente, il cobot rimuove il bullone finito e lo riposiziona sul pallet con precisione millimetrica prima di prendere il pezzo successivo.

MAIROFlex iisy applicato nella produzione di bulloni.

Caricamento macchina: manuale o con il Cobot?

Il caricamento manuale delle macchine è un'attività ripetitiva, fisicamente impegnativa e soggetta a errori. Per poter assegnare ai lavoratori specializzati compiti stimolanti e complessi che corrispondono alle loro qualifiche, oggi per caricare le macchine vengono spesso utilizzati i cobot.

Sulla forcella di attacco del robot viene sistemato un pallet punto zero con 96 elementi in acciaio esagonali inseriti.

Per la sua soluzione di automazione, MAIROTEC si affida a KUKA

Il partner di sistema di KUKA, con sede a Ilmenau in Turingia, è specializzato nello sviluppo di prodotti e software per soluzioni di automazione. Il fondatore e amministratore delegato, Andreas Mathes, che ha una formazione da ingegnere meccanico, conosce le pratiche produttive, le esigenze delle officine ed è entusiasta delle diverse possibilità offerte dalla robotica. MAIROTEC realizza soluzioni Full Line complete nel settore di fascia alta. “Per questo motivo sono un sostenitore assoluto di KUKA”, confessa Mathes.

Andreas Mathes, fondatore e amministratore delegato di MAIROTEC.

Ha capito fin da subito che l'automazione e la robotica non possono essere riservate solo alla produzione industriale su larga scala con soluzioni robotiche complesse e costose. “Soprattutto nelle imprese di livello medio e artigiano, la necessità di automazione è in aumento per molte fasi di lavoro ripetitive”, afferma Mathes. “Per iniziare, è richiesta una soluzione personalizzata, altamente flessibile e alla portata di tutti”. Questa è anche una risposta alla crescente carenza di lavoratori qualificati. “I robot non tolgono posti di lavoro, piuttosto aiutano a far funzionare o a mantenere la produzione per la quale ci sono sempre meno persone disponibili sul mercato del lavoro”.

Vantaggi del caricamento tramite cobot

Le aziende che affidano il caricamento delle macchine ai cobot ottengono una maggiore efficienza, una migliore qualità dei prodotti e, in ultima analisi, una posizione competitiva più forte.

Flessibilità

I cobot posizionano i pezzi in modo preciso. Inoltre, lavorano in sicurezza con le persone e quindi sono integrati in modo ottimale nella produzione.
Nessun errore

Il carico e lo scarico robotizzati riducono al minimo gli sprechi e gli errori. Assicurano un flusso di materiale costante e veloce alla macchina.
Efficienza

Poiché i robot non richiedono pause per il caricamento delle macchine, apportano una riduzione dei costi di manodopera nel lungo termine.
Scalabilità

Con l'aumento della domanda di produzione, i robot leggeri sono facilmente installabili in numero maggiore senza la necessità di modifiche strutturali estese.

Il caricamento automatico delle macchine come opportunità per le imprese

Mathes affida il carico e lo scarico del tornio con i bulloni d'acciaio alle “mani” di MAIROFlex iisy, se necessario anche h24, 7 giorni su 7. Ciò consente a un'azienda di automatizzare completamente le monotone operazioni di carico e scarico della macchina e di offrire ai dipendenti mansioni più stimolanti e complesse. Il cobot reagisce in modo sensibile all'ambiente in cui è inserito e può quindi essere facilmente integrato nel processo di caricamento della macchina.

MAIROFlex iisy alleggerisce i carichi dei dipendenti.

Rapido passaggio tra svariati compiti

Anche il MAIROFlex iisy stesso è programmato per la varietà. La cella di automazione modulare può eseguire un'ampia varietà di compiti nella produzione per conto terzi, in aree applicative quali il caricamento automatizzato delle macchine, le attività di pick-and-place e la movimentazione. Potrebbe però essere utilizzato anche nei settori dell'imballaggio e dei test.

“La macchina è trasportabile e con il carrello elevatore può essere utilizzata in pochissimo tempo in un altro luogo di lavoro già programmata”, spiega Mathes. Grazie al sistema di serraggio a punto zero integrato nel pavimento, la cella assume esattamente la posizione in cui è stato precedentemente programmato il nuovo processo di lavoro. “Questo significa, ad esempio, che il 'passaggio' dal tornio all'imballaggio dei bulloni finiti avviene in un attimo”, spiega Mathes.

I nuovi compiti possono essere programmati in modo intuitivo con il Cobot.

Caricamento e molto altro ancora: Integrazione in tutti gli ambienti possibili

Per il MAIROFlex iisy, il sistema di azionamento di livello industriale dell'LBR iisy è un presupposto importante. “Soddisfa tutte le funzioni standard del settore, come i protocolli del bus di campo, gli I/O digitali, la sicurezza e altro ancora. Ciò significa che possiamo integrare facilmente la cella di automazione nei sistemi esistenti dei nostri clienti”, afferma l'amministratore delegato di MAIROTEC.

“LBR iisy ha una velocità dell'articolazione estremamente elevata, che lo rende quasi altrettanto veloce di un robot industriale convenzionale”, sottolinea Johannes Landherr, Product Architect di KUKA. La forcella di attacco regolabile in altezza è progettata per adattarsi a un'ampia varietà di ambienti di lavoro. Per attrezzare la cella di automazione è disponibile un'ampia gamma di utensili. “La cella di automazione modulare si adatta ai requisiti dell'utente, non il contrario”, sottolinea Andreas Mathes.

LBR iisy si distingue chiaramente dagli altri cobot e può essere utilizzato sia con coppie più elevate che a una velocità maggiore.

Johannes Landherr, Product Architect presso KUKA

Coppie e velocità elevate rendono l'LBR iisy la soluzione ideale per il caricamento delle macchine.

Carico di macchine con robot leggeri in tutti i carichi utili, i raggi d'azione e le forze di processo

La gamma di applicazioni del Cobot viene ulteriormente ampliata con nuovi modelli. Alla serie LBR iisy (da 3, 11 e 15 chilogrammi) si sono aggiunti di recente i cobot con carico utile di sei e otto chilogrammi. In questo modo non solo si amplia la gamma di carichi utili e raggi d’azione. A questo si aggiunge la possibilità di applicare forze di processo più elevate, ad esempio nelle applicazioni di assemblaggio, nonché un migliore grado di protezione IP. “In questa ampia gamma di varianti, l'LBR iisy si adatta perfettamente in ambienti di produzione in rapida evoluzione, che producono beni personalizzati o addirittura pezzi unici. Iniziare con l'automazione non è mai stato così semplice e pratico”, afferma Johannes Landherr.

Con i suoi sensori di coppia sensibili articolati su tutti e sei gli assi e un raggio d'azione di 1.300 millimetri, copre la stragrande maggioranza delle applicazioni. Possiamo installare qualsiasi carico utile del KUKA Cobot da tre a 15 chilogrammi sul MAIROFlex iisy. Il tutto secondo le richieste del cliente.

Andreas Mathes, amministratore delegato di MAIROTEC

“Davvero facile da gestire”: Carico e scarico flessibile delle macchine

Il presupposto per la straordinaria flessibilità della cella di automazione è dovuto alla concezione tecnologica della LBR iisy di KUKA. “Il cobot è all'altezza del suo nome: è davvero facile da maneggiare”, afferma Johannes Landherr. “L'operatività intuitiva consente un utilizzo rapido e produttivo senza conoscenze preliminari”. Basato sul sistema operativo iiQKA.OS, la “programmazione” dei compiti avviene semplicemente con una guida manuale. Grazie al dispositivo di comando smartPAD pro, la programmazione successiva diventa estremamente facile come l'utilizzo di uno smartphone. Inoltre, la guida dei cavi integrata e l'alimentazione di energia dell'LBR iisy consentono di cambiare gli utensili in modo rapido e agevole.

Automatizzare con sicurezza: Caricamento di macchine con i cobot nel campo di protezione

“Invece di un involucro protettivo, nella nostra cella di automazione utilizziamo un campo radar a 360 gradi di inxpect, che avvolge il MAIROFlex iisy come una sfera di sicurezza invisibile”, spiega Andreas Mathes, indicando le luci di stato blu lampeggianti dei sensori montati nell'alloggiamento. “Il sistema è così sensibile che reagisce anche a un battito di ciglia o a un respiro”.

Un campo di protezione consente agli operatori qualificati di lavorare in sicurezza nelle adiacenze di un sistema robot.

“In caso di movimenti fisici nella zona di sicurezza, la cella di automazione riduce immediatamente la velocità o si ferma completamente e riparte solo quando la traiettoria è libera”. Inoltre, il sistema radar intelligente riconosce come innocui i movimenti del braccio robotico all'interno del campo di protezione.

Con i cobot verso l'espansione dell'automazione

L'intero processo di caricamento della macchina può essere eseguito anche in modo completamente autonomo. Per l'alimentazione del materiale, una piattaforma mobile autonoma KMP 600-S diffDrive fa la spola, quasi silenziosamente, tra la stazione di allestimento, la cella di automazione e l'area di lavorazione successiva. “Questa è già la prossima fase dell'automazione”, afferma Andreas Mathes con un sorriso sulle labbra. È desideroso di condividere questo entusiasmo: “Imprese artigiane e di assemblaggio, aziende d'imballaggio, fornitori di servizi tecnici, laboratori e ospedali, grandi strutture di ristorazione: la cella di automazione MAIROFlex iisy è in grado di gestire quasi tutto, persino una macchina da caffè. Questo rende l'automazione davvero divertente”.