L’automazione nella fabbricazione dei metalli continua a diventare più mobile

FIGURA 1. Un robot mobile viene allestito prima di un'operazione di assemblaggio automobilistico. La maggior parte dei robot mobili acquistati è destinata al magazzinaggio e alla logistica. Tuttavia, i produttori stanno rapidamente abbracciando la tecnologia. Immagini: KUKA

Nota del redattore: quanto segue si basa su "Come iniziare con l'integrazione dei robot mobili", presentato a FABTECH 2022 da Denise Stafford, responsabile dello sviluppo aziendale presso KUKA Robotics Corp.

Pensa a un'operazione automatizzata di lavorazione della lamiera di precisione, con tutti gli accessori tecnologici in ogni fase della produzione. Un sistema di produzione flessibile porta la lamiera da un sistema a torre di inventario attivo a un letto di taglio laser. I pezzi grezzi vengono tagliati, selezionati e impilati automaticamente con l'automazione della rimozione delle parti, quindi portati a una pressa piegatrice robotizzata con cambio utensile automatizzato e a un robot con una pinza ultraflessibile in grado di gestire una vasta gamma di pezzi.

I pezzi formati vengono impilati e poi portati ai processi a valle come la saldatura e la verniciatura a polvere. È l'emblema dell'automazione flessibile della produzione, fatta eccezione per tutti i lavoratori che guidano carrelli a forca o spingono carrelli pieni di pezzi. La movimentazione dei materiali tra le fasi di produzione rimane l’ultimo baluardo del lavoro manuale. Storicamente i produttori hanno avuto opzioni limitate, ma nuove forme di automazione mobile e flessibile stanno iniziando a cambiare la situazione (vedere Figura 1).

Le spedizioni di robotica mobile sono cresciute a un ritmo straordinario. Secondo ABI Research, degli 8 milioni di robot che dovrebbero essere spediti nel 2030, quasi 6 milioni saranno mobili. L’automazione mobile ha trasformato l’industria dei robot e il settore della fabbricazione di lamiere di precisione potrebbe avvertire questa trasformazione prima piuttosto che dopo.

Cosa sono esattamente i robot mobili? Una caratteristica comune a quasi tutti è che, con la giusta configurazione di protezione e progettazione dell'impianto, sono progettati per reagire ed evitare gli ostacoli fermandosi e talvolta manovrando attorno ad essi.

L'industria vende sistemi robotici mobili utilizzando vari termini, dai veicoli a guida automatizzata (AGV) ai robot mobili autonomi (AMR) con navigazione avanzata. Alcuni considerano alcuni tipi di automazione mobile più o meno intelligenti e autonomi di altri. Alcuni sistemi necessitano di qualche tipo di attributo fisico, come nastro magnetico o riflettente, mentre altri utilizzano la tecnologia di visione avanzata LiDAR (rilevamento e portata della luce) per aggirare pallet di parti, costruire colonne o vari altri ostacoli.

Tuttavia, con il progresso delle tecnologie, i confini tra le diverse classificazioni dei prodotti, ad esempio AMR e AGV, tendono a confondersi. Alcuni sono più autonomi in certi modi, meno autonomi in altri. Alcuni hanno anche opzioni di manipolazione manuale, utili quando il robot ha bisogno di muoversi in un modo unico o insolito, e non vale tutta la preparazione tecnica per il funzionamento autonomo.

Non importa se chiami una determinata tecnologia con questo o quel nome. Ciò che conta è quanto bene un robot mobile si adatta alle esigenze di una particolare applicazione.

Ad esempio, alcuni robot mobili hanno percorsi definiti, si fermano quando c'è un ostacolo e riprendono quando viene liberato. Altri possono aggirare un ostacolo. Quest'ultimo potrebbe funzionare bene nei magazzini con un traffico pedonale minimo, ma che dire di un ambiente produttivo con molta congestione? In questi casi, potresti voler mantenere i tuoi robot mobili su un percorso definito.

I robot mobili potrebbero utilizzare sistemi di guida omnidirezionali, il che significa che possono muoversi in qualsiasi direzione, compresi i movimenti diagonali e laterali (“crabbing”), utili quando si lavora in spazi molto ristretti. Anche i sistemi di trasmissione differenziale sono molto flessibili; molti sono in grado di svoltare sul posto (raggio di sterzata pari a zero).

FIGURA 2. I robot mobili vengono classificati in parte in base al modo in cui trasportano i carichi.

Alcuni robot mobili sono progettati per effettuare operazioni di prelievo e trasporto, come i comuni carrelli elevatori senza conducente. Altri sono dotati di trasportatori che consentono loro di spostarsi in una posizione specifica e quindi trasportare un carico utile su una superficie o su un altro trasportatore. Altri tipi sono progettati per spostare carrelli e scaffalature. Altri ancora trainano carichi utili dietro di sé (vedi Figure 2 e 3).