Innovazioni su misura per compiti di montaggio impegnativi

Il software IPA »pitasc« consente processi di montaggio automatizzati e sensibili al tatto per robot di tutti i produttori. (Fonte: Fraunhofer IPA, Foto: Rainer Bez)

Con «drag&bot» è possibile creare programmi per robot in modo semplice e intuitivo. (Fonte: ARENA2036, Foto: Rainer Bez)

Il supporto intelligente per i pezzi di lavoro »IPA.smartWT« rileva dati logistici e di processo rilevanti per la qualità e li trasmette senza fili all'esterno. (Fonte: Fraunhofer IPA)

Strumenti intelligenti possono supportare attivamente l'operatore nell'assemblaggio di piccole e microscopiche parti. (Fonte: Fraunhofer IPA)

Ob completamente automatizzato con robot e strumenti programmati intelligentemente, cooperativo con l'uomo e il robot in team o esclusivamente manuale per compiti di montaggio ad alta precisione e piccole quantità: il Fraunhofer IPA presenta alla fiera internazionale di quest'anno per l'automazione di produzione e montaggio Motek, che si svolge dal 10 al 13 ottobre a Stoccarda, tecnologie che consentono alle aziende di eseguire al meglio i loro compiti di montaggio. Gli esperti presentano le loro innovazioni allo stand principale dell'IPA e presso altri stand espositivi.

Sia nella realizzazione automatizzata che manuale dei compiti di montaggio, molte esigenze devono essere considerate, poiché i processi di saldatura stessi e i componenti sono molteplici. Per questo sono necessarie soluzioni specifiche per compito e prodotto. Il Fraunhofer IPA mostra a Motek tecnologie e applicazioni innovative che offrono alle aziende un valore aggiunto qualitativo ed economico anche in presenza di queste elevate richieste per i loro compiti di montaggio — indipendentemente dal grado di automazione che è ragionevole implementare o dal fatto che un operatore esegua il compito manualmente, con supporto attivo ed ergonomico.

Soluzioni robotiche intelligenti

Tra le soluzioni per un montaggio completamente automatizzato rientra il nuovo software »pitasc«. Permette per la prima volta di automatizzare in modo economicamente sensato processi regolati in forza, precedentemente eseguiti manualmente. Applicazioni di esempio sono il montaggio di armadi di controllo, l'inserimento sensibile di maniglie delle automobili o processi di avvitatura. Il software è innovativo perché il compito modellato una volta può essere trasferito a nuove varianti di componenti, a diversi tipi di robot e ad altri produttori di robot. Inoltre, è strutturato come un sistema modulare: contiene una vasta gamma di blocchi di programma pronti all'uso e riutilizzabili, che gli integratori di sistema possono combinare e utilizzare direttamente per configurare un sistema robotico in base al compito. In questo modo, le aziende ottengono una soluzione di automazione flessibile, efficiente e redditizia.

Inoltre, gli esperti mostrano a Motek come i programmi robotici possano essere creati in modo rapido e intuitivo con il software »drag&bot« mediante un'interfaccia grafica. L'obiettivo di questo approccio efficiente è semplificare notevolmente i compiti di programmazione e rendere le applicazioni robotiche particolarmente interessanti per le aziende di piccole e medie dimensioni. Queste aziende devono operare con grande flessibilità e spesso adattare i programmi, cosa finora molto complessa. Ciò migliora con il nuovo software dell'IPA: definisce il flusso di programma selezionando e combinando singoli blocchi di programma già esistenti. Il vantaggio: questi blocchi sono utilizzabili, riutilizzabili e nascondono la complessità del programma robotico all'utente. Le interfacce di utilizzo e di inserimento dati supportano l'utente nell'immissione di parametri specifici del compito.

Monitoraggio e rispetto dei requisiti di processo

Per molti compiti di montaggio, è importante rispettare con precisione determinati parametri di processo. Ad esempio, nella saldatura, la temperatura di un componente può essere decisiva, poiché se troppo alta può essere troppo grande e non montabile. »IPA.smartWT«, il portacomponenti intelligente con sensori integrati, consente il monitoraggio continuo dello stato del componente: grazie a un'unità di elaborazione del segnale miniaturizzata con interfaccia di comunicazione wireless, può fornire dati logistici e di processo di qualità in modo centralizzato o trasmetterli al cloud in scenari Industry 4.0. L'utente ha sempre a disposizione i dati aggiornati e può intervenire se necessario. In questo modo, si può aumentare la qualità e il throughput della produzione.

Anche la pulizia è un criterio importante per processi di montaggio precisi. Diventa sempre più importante a causa della miniaturizzazione crescente dei prodotti e delle crescenti esigenze di qualità, affinché l'ambiente di produzione soddisfi determinati requisiti di purezza. Il Fraunhofer IPA informa le aziende interessate a Motek sui servizi che offre da molti anni in questo settore. Gli esperti forniscono consulenza su tutte le questioni relative alla purezza, certificano impianti, dispositivi e materiali di consumo nel più pulito ambiente di produzione al mondo, identificano possibilità di miglioramento, documentano i risultati in rapporti di prova e rilasciano il certificato »Tested Device®«.

Sostegno attivo per gli operatori nella micro-montaggio

Nonostante le elevate esigenze nel montaggio, molte operazioni possono essere almeno parzialmente automatizzate. Tuttavia, ci sono compiti, soprattutto nel micro-montaggio, che a causa delle tipiche basse quantità di pezzi o delle piccole dimensioni dei componenti non possono essere risolti meccanicamente. Ad esempio, il montaggio di ingranaggi nell'orologeria. Per questi compiti, il Fraunhofer IPA presenta a Motek l’ »IPA.PreciTool«, strumenti che supportano attivamente le attività dell’operatore e lo alleggeriscono fisicamente. Inoltre, migliorano la qualità e la precisione del prodotto e riducono gli scarti. Il sollievo inizia con la fornitura attiva dei pezzi: così l'operatore non deve più cercare i componenti tra una massa disordinata di micro-pezzi, ma può prelevarli singolarmente da un portacomponenti o da un magazzino di supporto. Per il montaggio stesso, esiste l’aiuto attivo di montaggio. Si tratta di uno strumento personalizzato che stabilizza la mano dell’operatore e lo aiuta a posizionare e guidare lo strumento con alta precisione. Questo processo può essere ulteriormente supportato da un’unità di posizionamento integrata nel banco di lavoro, che muove il componente durante il processo di lavorazione rispetto allo strumento. Ciò permette all’operatore di mantenere lo strumento stabile e di lavorare con maggiore precisione rispetto a quando deve guidare lo strumento stesso sul componente. Le aziende possono informarsi sul tema del micro-montaggio e su tutte le altre attività di sviluppo e servizi del Fraunhofer IPA presso lo stand espositivo.