Cos’è un robot industriale?
Un robot industriale è una macchina programmabile progettata per eseguire automaticamente operazioni ripetitive, precise e complesse all’interno di un processo produttivo.
I robot industriali possono essere utilizzati per numerose applicazioni, tra cui:
- saldatura MIG/MAG, TIG e laser;
- movimentazione e manipolazione;
- carico e scarico di macchine CNC;
- asservimento di torni e frese;
- fresatura e lavorazioni 3D;
- pallettizzazione;
- assemblaggio;
- movimentazione di componenti;
- lavorazioni automatizzate.
Un sistema robotizzato non è costituito solamente dal robot. Una soluzione industriale comprende anche PLC, posizionatori, saldatrici, sistemi di visione, sensori, sistemi di sicurezza, HMI, software e dispositivi di comunicazione industriale.
Gontec progetta e integra sistemi di robotica industriale personalizzati in funzione del processo produttivo, del pezzo da lavorare e degli obiettivi dell’azienda.
Come funziona un robot industriale?
Un robot industriale esegue i movimenti programmati attraverso un sistema di controllo che coordina i diversi assi del robot.
Il funzionamento può essere schematizzato in questo modo:
Programma → Controller → Motori → Assi robot → Movimento → Processo produttivo
Il programma definisce traiettorie, velocità, posizioni, accelerazioni e, in funzione dell’applicazione, anche le operazioni che il robot deve eseguire.
In una cella di saldatura robotizzata, ad esempio, il controller può coordinare il robot con il posizionatore e la saldatrice, permettendo di mantenere la torcia nella posizione corretta durante il processo.
Il robot comunica con PLC, macchine utensili, sensori e sistemi di supervisione attraverso reti e protocolli industriali.
Questo permette di realizzare impianti nei quali il robot non opera come macchina indipendente, ma come parte integrante di un sistema di automazione industriale.
Quanto costa un robot industriale?
Il prezzo di un robot industriale dipende da numerosi fattori e non può essere definito considerando solamente il braccio robotico.
Tra gli elementi che influenzano l’investimento ci sono:
- modello e marca del robot;
- portata;
- sbraccio;
- numero di assi;
- controller;
- applicazione;
- utensile o attrezzatura;
- sistemi di sicurezza;
- PLC e HMI;
- posizionatore;
- sistemi di visione;
- software;
- installazione;
- programmazione;
- integrazione con le macchine esistenti.
Per questo motivo il costo di un robot industriale può essere molto diverso dal costo di una cella robotizzata completa.
Per valutare correttamente l’investimento è necessario considerare anche il possibile incremento della produttività, la riduzione dei tempi ciclo, la continuità produttiva e il ritorno dell’investimento (ROI).
Gontec analizza il processo produttivo e definisce la configurazione più adatta in funzione delle esigenze dell’azienda.
Come scegliere un robot industriale?
La scelta del robot industriale deve partire dall’applicazione e non solamente dalla marca o dal modello.
I principali parametri da valutare sono:
- portata: il peso massimo che il robot deve movimentare;
- sbraccio: la distanza necessaria per raggiungere tutte le posizioni di lavoro;
- numero di assi: determina la libertà di movimento;
- ripetibilità: importante per applicazioni che richiedono elevata precisione;
- velocità: fondamentale per ridurre il tempo ciclo;
- area di lavoro;
- tipo di applicazione;
- ambiente di lavoro;
- utensile utilizzato;
- integrazione con macchine e sistemi esterni.
Per esempio, un robot destinato alla saldatura robotizzata deve essere scelto considerando anche il peso della torcia, la geometria dei pezzi, l’accessibilità dei giunti e la possibilità di lavorare insieme a un posizionatore.
La scelta corretta permette di evitare un robot sovradimensionato, che può aumentare inutilmente il costo dell’impianto, oppure un robot sottodimensionato, che potrebbe non garantire le prestazioni richieste.
Quanti assi ha un robot industriale?
Un robot industriale può avere un numero di assi variabile in funzione della sua architettura e dell’applicazione.
I robot antropomorfi utilizzati nell’industria sono frequentemente configurati con 6 assi, che permettono di controllare posizione e orientamento dell’utensile nello spazio.
In alcune applicazioni possono essere aggiunti assi esterni, come:
- posizionatori;
- tavole rotanti;
- roto-basculanti;
- slitte lineari;
In questo caso il robot e gli assi esterni possono essere coordinati e, quando previsto dalla configurazione, interpolati durante il movimento.
Il numero di assi necessario dipende quindi dalla complessità dell’applicazione e dalla libertà di movimento richiesta.
Qual è la portata di un robot industriale?
La portata di un robot industriale indica il carico che il robot è progettato per movimentare secondo le specifiche del costruttore.
Non deve essere considerato solamente il peso del pezzo.
Nel calcolo della portata devono essere considerati anche:
- utensile;
- torcia;
- pinza;
- attrezzatura;
- eventuali cavi e tubazioni;
- posizione del carico;
- inerzia;
- velocità di movimentazione.
Un robot utilizzato per la movimentazione di componenti può quindi richiedere una portata diversa rispetto a un robot utilizzato per la saldatura.
La scelta deve essere effettuata verificando sempre le condizioni reali di carico e le specifiche tecniche del modello.
Qual è lo sbraccio di un robot?
Lo sbraccio di un robot industriale indica la distanza massima raggiungibile dal robot all’interno della propria area di lavoro.
Lo sbraccio è un parametro fondamentale per verificare se il robot può raggiungere tutte le zone del pezzo senza utilizzare movimenti o assi aggiuntivi non necessari.
Nella scelta dello sbraccio bisogna considerare:
- dimensioni del pezzo;
- posizione del pezzo;
- posizione del robot;
- geometria dell’impianto;
- accessibilità delle zone di lavoro;
- eventuale presenza di posizionatori;
- eventuali assi esterni.
Uno sbraccio maggiore non significa necessariamente un robot migliore. Il robot deve essere dimensionato in funzione dell’area di lavoro effettivamente necessaria.
Robot industriale o robot collaborativo: quale scegliere?
La scelta tra robot industriale e robot collaborativo (cobot) dipende dall’applicazione, dai requisiti di sicurezza, dalla produttività richiesta e dall’ambiente di lavoro.
Un robot industriale tradizionale è generalmente indicato quando sono richieste:
- elevata velocità;
- tempi ciclo rapidi
- alta produttività;
- movimentazione di carichi importanti;
- elevata ripetibilità;
- funzionamento continuo;
- integrazione con macchinari e sistemi automatici.
Un robot collaborativo è invece progettato per applicazioni nelle quali può essere previsto un maggiore livello di interazione con l’operatore, sempre nel rispetto della valutazione dei rischi e delle condizioni di sicurezza previste per l’applicazione.
Il robot collaborativo non è quindi semplicemente un “robot più piccolo”. È una tecnologia con caratteristiche e applicazioni specifiche.
Per processi industriali ad alta produttività, come alcune applicazioni di saldatura robotizzata, movimentazione e asservimento CNC, un robot industriale tradizionale risulta la soluzione più adatta.
La scelta deve essere effettuata analizzando il processo nel suo complesso.
È possibile installare un robot su un impianto esistente?
Sì. In molti casi è possibile integrare un robot industriale in un impianto già esistente, evitando di sostituire completamente la macchina o la linea produttiva.
Questa soluzione può essere realizzata attraverso interventi di automazione, retrofit o revamping.
Prima dell’integrazione è necessario verificare:
- caratteristiche della macchina;
- spazio disponibile;
- interfacce elettriche;
- PLC e sistemi di controllo;
- protocolli di comunicazione;
- sistemi di sicurezza;
- sequenze operative;
- accessibilità del robot;
- tempi ciclo;
- caratteristiche del pezzo.
Il robot può essere integrato con macchine CNC, saldatrici, posizionatori, presse, sistemi di movimentazione e altri dispositivi industriali.
In funzione dell’applicazione è inoltre possibile collegare il robot al PLC e ai sistemi di supervisione per ottenere una gestione coordinata dell’intero processo.
Robotizzazione di un impianto esistente
L’integrazione di un robot in una macchina esistente può essere una soluzione interessante quando l’azienda vuole aumentare la produttività, ridurre le operazioni manuali o automatizzare un processo senza sostituire completamente l’impianto.
Gontec analizza l’applicazione e sviluppa la soluzione di automazione in funzione delle caratteristiche dell’impianto, del processo produttivo e degli obiettivi del cliente.
Quanto costa un impianto di saldatura robotizzato?
Il costo di un impianto di saldatura robotizzato dipende dalla configurazione e dal livello di automazione richiesto, non esiste quindi un prezzo unico valido per tutte le applicazioni di saldatura robotizzata.
Il costo può variare in funzione di diversi elementi, tra cui:
- robot antropomorfo;
- saldatrice MIG/MAG o TIG;
- tipo di posizionatore di saldatura;
- numero di assi del posizionatore;
- portata del posizionatore in Kg;
- dimensioni dei pezzi da saldare;
- sistemi di sicurezza;
- pulizia automatica della torcia MIG;
- sistemi di visione o sensori;
- interconnessione con il sistema produttivo industry 4.0;
- software di programmazione e gestione;
Per questo motivo Gontec progetta isole di saldatura robotizzata personalizzate, dimensionate in base ai pezzi, ai tempi ciclo e agli obiettivi produttivi del cliente.
Per valutare correttamente l’investimento è importante considerare non solo il prezzo dell’impianto, ma anche produttività, riduzione dei tempi ciclo, qualità della saldatura, continuità produttiva e ritorno dell’investimento (ROI).
Cos’è una cella robotizzata?
Una cella robotizzata è un’area produttiva nella quale un robot esegue automaticamente una determinata operazione o una sequenza di operazioni.
La cella Gontec comprende generalmente il robot Yaskawa, le attrezzature necessarie al processo e i sistemi di sicurezza e controllo.
Ad esempio, una cella di saldatura robotizzata è composta da:
Robot Yaskawa + saldatrice + posizionatore Gontec + PLC + HMI + sistemi di sicurezza
Il robot esegue la traiettoria programmata mentre gli altri dispositivi collaborano alla gestione del ciclo produttivo.
Una cella robotizzata può essere progettata per lavorare in modo completamente automatico oppure prevedere l’intervento dell’operatore per il carico e lo scarico dei pezzi.
Qual è la differenza tra cella e isola robotizzata?
I termini cella robotizzata e isola robotizzata vengono spesso utilizzati come sinonimi, ma possono indicare configurazioni differenti.
In generale, una cella robotizzata identifica un’area automatizzata dedicata a una specifica lavorazione o fase produttiva.
Un’isola robotizzata può invece comprendere un sistema più articolato, costituito da robot, macchine, posizionatori e dispositivi che lavorano in modo coordinato.
La differenza non è quindi determinata semplicemente dal numero di robot presenti, ma dalla complessità e dall’organizzazione del sistema produttivo.
Ad esempio:
Cella robotizzata:
Robot → lavorazione → scarico
Isola robotizzata:
Carico → posizionamento → robot → lavorazione → controllo → scarico
In entrambi i casi, la configurazione viene progettata in funzione del processo da automatizzare.
Come funziona un’isola robotizzata?
Il funzionamento di un’isola robotizzata dipende dal processo produttivo, ma generalmente il ciclo segue una sequenza programmata.
Un esempio di ciclo può essere:
Caricamento pezzo → identificazione → posizionamento → lavorazione → controllo → scarico
Il PLC coordina le diverse apparecchiature, mentre il robot esegue le operazioni programmate.
I dispositivi possono comunicare attraverso reti e protocolli industriali, permettendo lo scambio di informazioni tra robot, PLC, saldatrici, posizionatori, macchine CNC, sensori e sistemi di supervisione.
In una cella di saldatura, ad esempio, il sistema può gestire automaticamente:
- posizionamento del pezzo;
- avvio del ciclo;
- movimento del robot;
- saldatura;
- rotazione del posizionatore;
- controllo delle condizioni del processo;
- fine ciclo;
- scarico del pezzo.
L’obiettivo è ottenere un processo ripetibile, controllato e il più possibile autonomo.
Quanto costa una cella MIG robotizzata?
Una cella MIG robotizzata comprende generalmente un robot industriale, una saldatrice MIG/MAG, un posizionatore e i relativi sistemi di sicurezza e automazione.
Il prezzo dipende soprattutto dalla configurazione dell’impianto e dal grado di automazione necessario.
Una cella destinata alla produzione ripetitiva di un singolo componente può avere una configurazione molto diversa rispetto a un’isola progettata per gestire più codici, pezzi differenti e cicli produttivi variabili.
Per questo Gontec analizza il processo produttivo prima di definire la configurazione della cella, valutando:
pezzo → ciclo → quantità → tempi → robot → posizionatore → saldatura → automazione → ROI.
Quando conviene automatizzare la saldatura?
L’automazione della saldatura robotizzata può essere particolarmente conveniente quando l’azienda deve produrre quantità ripetitive, mantenere una qualità costante o ridurre i tempi di produzione.
Una cella di saldatura robotizzata può essere interessante quando:
- il pezzo viene prodotto frequentemente;
- il processo di saldatura è ripetitivo;
- i tempi di saldatura incidono significativamente sul costo del prodotto;
- è necessario mantenere una qualità costante;
- sono presenti difficoltà nel reperire personale specializzato;
- si vuole aumentare la produttività;
- si vogliono ridurre i tempi ciclo;
- è necessario aumentare la capacità produttiva senza aumentare proporzionalmente il personale.
Non è però sufficiente considerare il numero di pezzi prodotti. Bisogna analizzare tempi di saldatura, tempi di movimentazione, numero di pezzi, variabilità della produzione e costo complessivo del processo.
Quanti pezzi servono per ammortizzare un robot di saldatura?
Non esiste un numero minimo di pezzi valido per tutte le aziende.
L’ammortamento dipende principalmente da:
- investimento iniziale;
- costo della manodopera;
- tempo ciclo manuale;
- tempo ciclo robotizzato;
- numero di ore produttive;
- numero di pezzi prodotti;
- utilizzo effettivo dell’impianto;
- costi di gestione;
- incremento della produttività.
Per questo motivo il numero di pezzi da produrre deve essere calcolato caso per caso.
Gontec può effettuare una valutazione tecnico-economica dell’applicazione, confrontando il processo manuale con quello robotizzato.
Cos‘è un’isola robotizzata?
Un’isola robotizzata è un sistema di automazione industriale nel quale uno o più robot Yaskawa vengono integrati con macchinari, attrezzature e sistemi di controllo per eseguire automaticamente una o più fasi del processo produttivo.
Un’isola robotizzata Gontec comprendere:
- robot industriale Yaskawa;
- PLC Siemens;
- HMI;
- posizionatori Gontec;
- saldatrici INE, Fronius, EWM e Lorch;
- sistemi di visione;
- utensili e pinze;
- sistemi di movimentazione;
- dispositivi di sicurezza;
- sensori;
- sistemi di aspirazione;
- reti e comunicazioni industriali.
Il robot rappresenta quindi solamente uno degli elementi dell’impianto. Il valore dell’isola robotizzata deriva soprattutto dall’integrazione coordinata di tutti i dispositivi.
Le isole robotizzate possono essere utilizzate per la saldatura, movimentazione, asservimento di macchine CNC, assemblaggio, pallettizzazione, fresatura, lavorazioni 3D e altre operazioni industriali.
Gontec progetta e realizza isole robotizzate personalizzate in funzione del prodotto, del processo produttivo e degli obiettivi di automazione.
È possibile realizzare un’isola robotizzata su misura?
Sì. Un’isola robotizzata può essere progettata su misura delle esigenze produttive dell’azienda.
La progettazione parte dall’analisi del pezzo e del processo, non dalla scelta del robot.
Vengono valutati:
- prodotto da lavorare;
- materiali;
- dimensioni e peso dei pezzi;
- quantità produttive;
- tempo ciclo;
- operazioni da automatizzare;
- livello di automazione desiderato;
- spazio disponibile;
- macchine già presenti;
- sistemi di sicurezza;
- necessità di interconnessione;
- obiettivi di produttività.
In base a queste informazioni vengono definiti robot, posizionatori, utensili, sistemi di movimentazione, PLC, HMI e dispositivi di sicurezza.
È inoltre possibile integrare l’isola con macchinari esistenti, sistemi di supervisione e infrastrutture Industria 4.0.
L’obiettivo non è quindi realizzare semplicemente una cella con un robot, ma progettare una soluzione di automazione completa, affidabile e dimensionata sul processo produttivo reale.
Quanto tempo serve per installare un’isola robotizzata?
I tempi di realizzazione e installazione di un’isola robotizzata dipendono dalla complessità del progetto.
Devono essere considerate diverse fasi:
- analisi del processo;
- progettazione;
- definizione del layout;
- scelta dei componenti;
- costruzione dell’impianto;
- programmazione del robot;
- programmazione PLC e HMI;
- integrazione dei dispositivi;
- collaudo;
- installazione presso il cliente;
- avviamento;
- formazione degli operatori.
Una cella standard può avere tempi di realizzazione differenti rispetto a un impianto completamente personalizzato con più robot, sistemi di visione, movimentazione automatica e interconnessione con altre macchine.
Per ridurre i tempi di fermo della produzione, una parte delle attività di programmazione, assemblaggio e collaudo è effettuata prima dell’installazione definitiva presso il cliente.
Quanto spazio serve per un’isola robotizzata?
Lo spazio necessario dipende dalla configurazione dell’impianto.
Non esiste una dimensione standard perché devono essere considerati:
- dimensioni del robot;
- area di lavoro;
- posizionatori;
- macchinari;
- sistemi di movimentazione;
- zona di carico e scarico;
- dispositivi di sicurezza;
- accessibilità per manutenzione;
- flusso dei materiali;
- spazio necessario agli operatori.
Un robot con uno sbraccio elevato può richiedere un’area di lavoro maggiore, mentre una configurazione compatta può ridurre l’ingombro complessivo.
Nella progettazione di un’isola robotizzata è quindi importante ottimizzare il layout, cercando di ottenere il miglior rapporto tra spazio occupato, accessibilità e produttività.
Gontec progettare il layout dell’isola considerando sia gli spazi disponibili sia il flusso produttivo dell’azienda rispettando le distanze di sicurezza secondo le normative vigenti.
Quali processi possono essere automatizzati?
Le isole robotizzate possono essere utilizzate in numerosi processi industriali.
Tra le principali applicazioni troviamo:
Saldatura
- saldatura MIG/MAG;
- saldatura TIG;
- saldatura laser;
- saldatura di carpenteria;
Movimentazione
- carico e scarico;
- trasferimento dei pezzi;
- movimentazione tra macchine;
- pallettizzazione.
Asservimento CNC
- carico e scarico di torni;
- carico e scarico di frese;
- movimentazione dei componenti;
- gestione automatica del flusso produttivo.
Lavorazioni meccaniche
- fresatura robotizzata;
- lavorazioni 3D;
- sbavatura;
- molatura;
- lucidatura.
Assemblaggio
- posizionamento componenti;
- montaggio;
- movimentazione;
- operazioni ripetitive.
La possibilità di automatizzare un processo dipende dalla geometria dei pezzi, dalle tolleranze, dai tempi ciclo, dalla ripetibilità delle operazioni e dal livello di variabilità della produzione.
Quando conviene acquistare un’isola robotizzata?
L’automazione tramite un’isola robotizzata può essere conveniente quando un processo presenta operazioni ripetitive, frequenti e facilmente standardizzabili.
È particolarmente interessante quando:
- la produzione è elevata;
- vengono realizzati molti pezzi simili;
- il processo è ripetitivo;
- il tempo ciclo è importante;
- sono presenti attività manuali ripetitive;
- è richiesta elevata ripetibilità;
- si vogliono ridurre i tempi di lavorazione;
- è necessario aumentare la capacità produttiva;
- si vuole migliorare la sicurezza dell’operatore.
Prima di investire in un’isola robotizzata è comunque importante effettuare un’analisi del processo.
Non sempre automatizzare significa semplicemente aggiungere un robot: spesso è necessario ripensare il ciclo produttivo, le attrezzature, il flusso dei pezzi e le modalità di carico e scarico.
Per questo motivo la convenienza dovrebbe essere valutata attraverso parametri come produttività, costo del lavoro, tempo ciclo, utilizzo dell’impianto e ROI.
Gontec: progettazione di isole robotizzate
Gontec sviluppa isole e celle robotizzate personalizzate per applicazioni industriali, integrando robot Yaskawa, automazione, posizionatori, saldatrici, sistemi di visione e dispositivi di controllo.
Dall’analisi del processo alla progettazione, programmazione, installazione e avviamento, la soluzione viene sviluppata considerando gli obiettivi produttivi e il possibile ritorno dell’investimento.
Vuoi sapere se il tuo processo può essere automatizzato? Contatta Gontec per una valutazione della tua applicazione.
Cos’è la saldatura robotizzata?
La saldatura robotizzata è un processo di saldatura nel quale un robot industriale Yaskawa esegue automaticamente le traiettorie e le operazioni necessarie per realizzare uno o più cordoni di saldatura.
A differenza della saldatura manuale, nella quale l’operatore guida direttamente la torcia, nella saldatura robotizzata il movimento viene programmato e ripetuto dal robot secondo parametri definiti.
Una cella di saldatura robotizzata Gontec può comprendere:
- robot Yaskawa;
- generatore di saldatura MIG/MAG, TIG o Laser;
- posizionatore di saldatura;
- attrezzature di bloccaggio o mascheraggi;
- PLC;
- HMI;
- sistemi di sicurezza;
- sistemi di pulizia della torcia;
- sensori e sistemi di visione;
- software di programmazione;
- sistemi di interconnessione industriale.
L’obiettivo è ottenere un processo ripetibile, controllato e automatizzato, riducendo le operazioni manuali e mantenendo costanti le condizioni di lavorazione.
Gontec realizza celle di saldatura robotizzata MIG, TIG e Laser, progettate in funzione delle caratteristiche del pezzo e dei volumi produttivi.
Come funziona una saldatura robotizzata?
Il processo di saldatura robotizzata parte dalla definizione della traiettoria e dei parametri di saldatura.
Il ciclo può essere schematizzato:
Caricamento pezzo → posizionamento → avvio ciclo → movimento robot → saldatura → controllo → fine ciclo → scarico
Il robot segue una traiettoria programmata precedentemente mantenendo la torcia nella posizione prevista rispetto al giunto.
Nelle applicazioni più evolute il robot può lavorare insieme a uno o più assi esterni, come posizionatori rotanti, roto-basculanti o sistemi a più assi.
Quando robot e posizionatore sono sincronizzati e interpolati, il pezzo può essere movimentato durante la saldatura per mantenere la torcia nella posizione più favorevole.
Il risultato è un sistema nel quale robot, saldatrice, posizionatore e automazione lavorano come un’unica macchina.
Quanto costa una saldatura robotizzata?
Il costo di una soluzione di saldatura robotizzata dipende dall’applicazione e dalla configurazione dell’impianto.
Non è quindi possibile stabilire un prezzo unico valido per tutte le aziende.
L’investimento può comprendere:
- robot industriale;
- controller;
- saldatrice;
- torcia;
- posizionatore;
- attrezzature;
- sistemi di sicurezza;
- PLC e HMI;
- software;
- programmazione;
- installazione;
- collaudo;
- eventuali sistemi di visione;
- interconnessione con l’impianto produttivo.
Il costo deve quindi essere valutato insieme al tempo ciclo, alla quantità di pezzi, alla produttività richiesta e al possibile ritorno dell’investimento.
Saldatura MIG, TIG e Laser: quali sono le differenze?
La scelta del processo di saldatura dipende dal materiale da saldare, dallo spessore, dal tipo di giunto, dalla qualità richiesta e dalla produttività necessaria.
Le principali tecnologie utilizzate nell’industria sono la saldatura MIG/MAG, la saldatura TIG e la saldatura laser.
Ogni tecnologia presenta caratteristiche differenti e può essere utilizzata sia in applicazioni manuali sia all’interno di impianti di saldatura robotizzata e sistemi di automazione industriale.
È meglio un robot MIG o TIG?
La scelta tra MIG/MAG e TIG dipende dal materiale, dallo spessore, dal tipo di giunto, dalla qualità richiesta e dal ciclo produttivo.
La saldatura MIG/MAG è particolarmente adatta a molte applicazioni industriali caratterizzate da elevata produttività e quantità ripetitive.
La saldatura TIG può essere preferibile quando sono richiesti elevata qualità estetica, precisione e controllo del bagno di saldatura.
La scelta deve quindi essere effettuata analizzando il processo specifico e non solamente il tipo di robot.
Saldatura MIG/MAG
La saldatura MIG/MAG utilizza un filo elettrodo continuo che viene alimentato automaticamente durante il processo.
È una delle tecnologie più utilizzate nell’industria perché permette di ottenere una buona produttività e può essere facilmente integrata con i robot industriali.
È particolarmente indicata per:
- acciaio al carbonio;
- acciaio inox;
- alluminio;
- carpenteria metallica;
- componenti industriali;
- produzione in serie;
- saldatura robotizzata.
Tra i principali vantaggi della saldatura MIG/MAG troviamo:
- elevata produttività;
- alimentazione automatica del filo;
- buona velocità di saldatura;
- possibilità di automazione;
- integrazione con robot industriali;
- adattabilità a numerose applicazioni industriali.
Per produzioni ripetitive, la saldatura MIG/MAG può essere integrata in celle e isole di saldatura robotizzata, coordinando robot, saldatrice e posizionatore.
Saldatura TIG
La saldatura TIG utilizza un elettrodo di tungsteno non consumabile e permette di ottenere un elevato controllo del processo di saldatura.
È particolarmente indicata quando sono richiesti precisione, qualità del cordone e finitura estetica.
Può essere utilizzata per la saldatura di:
- acciaio inox;
- alluminio;
- leghe metalliche;
- componenti di precisione;
- particolari con elevate esigenze qualitative.
Rispetto alla MIG/MAG, la saldatura TIG generalmente richiede una maggiore attenzione nella gestione del processo e può risultare più lenta, ma permette di ottenere un’elevata qualità della saldatura.
Anche il processo TIG può essere integrato con sistemi di robotica industriale, soprattutto quando sono richieste elevata ripetibilità e precisione.
Saldatura laser
La saldatura laser utilizza un fascio laser concentrato per generare il calore necessario alla fusione del materiale.
La tecnologia laser permette di realizzare saldature caratterizzate da:
- elevata precisione;
- elevata velocità;
- zona termicamente alterata ridotta;
- ridotto apporto termico;
- cordoni di saldatura molto precisi;
- possibilità di automatizzazione.
La saldatura laser può essere particolarmente interessante per produzioni industriali ad alta produttività e per componenti che richiedono elevata precisione.
Può inoltre essere integrata con robot industriali e sistemi automatici di movimentazione, creando celle di saldatura completamente automatizzate.
Quale robot Yaskawa scegliere per la saldatura?
La scelta del robot Yaskawa dipende dall’applicazione e dalle caratteristiche del pezzo.
Tra i parametri da valutare ci sono:
- peso del pezzo;
- peso della torcia;
- sbraccio necessario;
- area di lavoro;
- numero di assi;
- posizione delle saldature;
- velocità richiesta;
- configurazione del posizionatore;
- spazio disponibile nell’impianto.
Un robot correttamente dimensionato consente di ottenere una migliore accessibilità alle saldature e una maggiore efficienza del processo.
Gontec può individuare la configurazione più adatta integrando robot, saldatrice, posizionatore e sistemi di automazione.
Quali sono i vantaggi della saldatura robotizzata?
La saldatura robotizzata può offrire diversi vantaggi rispetto alla gestione manuale del processo, soprattutto nelle produzioni ripetitive.
Tra i principali:
- maggiore ripetibilità della saldatura;
- qualità più costante;
- riduzione dei tempi ciclo;
- maggiore produttività;
- riduzione delle operazioni manuali ripetitive;
- possibilità di lavorare per cicli prolungati;
- controllo più preciso delle traiettorie;
- possibilità di sincronizzare robot e posizionatori;
- riduzione degli errori dovuti alla variabilità manuale;
- raccolta dei dati di produzione;
- possibilità di interconnessione con sistemi Industria 4.0.
- controllo delle saldature robotizzate e certificazioni WPS
Il vantaggio reale dipende comunque dalla corretta progettazione dell’intero processo.
Una cella robotizzata progettata correttamente deve ottimizzare non solo il tempo di saldatura, ma anche carico, scarico, posizionamento, movimentazione e cambio pezzo.
Qual è il tempo ciclo di una saldatura robotizzata?
Il tempo ciclo di una saldatura robotizzata è il tempo necessario per completare un’intera operazione produttiva, dal caricamento del pezzo fino alla disponibilità del pezzo successivo.
Non deve essere confuso con il solo tempo di arco acceso.
Il ciclo può comprendere:
Carico → posizionamento → avvicinamento → saldatura → spostamenti → cambio posizione → controlli → ritorno → scarico
Per determinare il tempo ciclo reale bisogna quindi considerare sia il tempo di saldatura sia tutti i movimenti e le operazioni accessorie.
La corretta progettazione del posizionatore e delle attrezzature può avere un impatto importante sul risultato finale.
Per questo Gontec valuta il tempo ciclo dell’intera cella e non solamente la velocità di saldatura.
Come si programma un robot di saldatura?
Un robot di saldatura viene programmato definendo le posizioni, traiettorie, velocità e condizioni operative necessarie per eseguire correttamente il processo.
La programmazione può essere effettuata direttamente sul robot oppure attraverso sistemi di programmazione offline.
Nel caso della programmazione offline è possibile:
- importare il modello 3D;
- definire il pezzo;
- identificare i giunti;
- creare le traiettorie;
- simulare il movimento;
- verificare eventuali interferenze;
- ottimizzare il ciclo;
- generare il programma;
- trasferirlo al robot.
Gontec utilizza la programmazione offline e sistemi di simulazione per preparare i programmi robotizzati e ottimizzare le traiettorie prima dell’avvio della produzione.
Come funziona la programmazione offline di un robot?
La programmazione offline permette di sviluppare e simulare il programma del robot utilizzando un ambiente software dedicato, senza dover necessariamente utilizzare il robot durante tutte le fasi di programmazione.
Il processo può comprendere:
- importazione del modello 3D;
- definizione del pezzo;
- definizione delle saldature;
- programmazione delle traiettorie;
- simulazione del movimento;
- verifica delle interferenze;
- ottimizzazione del ciclo;
- generazione del programma;
- trasferimento al robot.
Questo sistema riduce i tempi di programmazione e permettere di preparare il ciclo robotizzato prima dell’avvio della produzione.
È possibile automatizzare una saldatura TIG?
Sì. La saldatura TIG può essere automatizzata utilizzando un robot Yaskawa opportunamente configurato.
Una cella robotizzata TIG può comprendere:
- robot industriale a 6 assi;
- generatore TIG;
- torcia TIG;
- sistema di raffreddamento;
- posizionatore;
- PLC;
- sistemi di sicurezza;
- software di programmazione.
La saldatura TIG robotizzata è particolarmente interessante quando sono richieste precisione, ripetibilità e qualità costante del cordone.
La progettazione deve tenere conto della geometria del componente, dell’accessibilità dei giunti, dei parametri di saldatura e del tempo ciclo.
Gontec realizza celle robotizzate TIG con robot Yaskawa, posizionatori sincronizzati e sistemi di saldatura professionali.
È possibile automatizzare una saldatura Laser?
Sì, la saldatura Laser può essere integrata in sistemi robotizzati e automatizzati.
Il processo utilizza un fascio laser concentrato che permette di realizzare saldature con elevata precisione e ridotto apporto termico.
Una soluzione robotizzata può integrare:
- robot industriale;
- sorgente Laser;
- testa di saldatura;
- sistemi di sicurezza specifici;
- posizionatore;
- sistemi di visione;
- PLC;
- software di controllo.
La saldatura Laser può essere particolarmente interessante per produzioni industriali nelle quali sono richiesti precisione, velocità, ripetibilità e controllo dell’apporto termico.
La fattibilità deve essere comunque verificata sul componente reale, considerando materiale, spessore, geometria, preparazione del giunto e requisiti di qualità.
Cos’è un posizionatore robotizzato?
Un posizionatore robotizzato è un dispositivo utilizzato per movimentare e orientare un pezzo durante un processo automatizzato, permettendo al robot di raggiungere più facilmente le zone di lavorazione.
Nella saldatura robotizzata, il posizionatore può ruotare o inclinare il componente mentre il robot esegue il cordone di saldatura.
Il posizionatore può essere costituito da uno o più assi motorizzati integrati direttamente nel sistema di controllo del robot.
Una soluzione completa può comprendere:
Robot industriale → posizionatore → saldatrice → PLC → sistemi di sicurezza → HMI
I posizionatori Gontec vengono progettati in funzione della geometria del pezzo, del peso, del processo di saldatura e del tempo ciclo, con possibilità di integrazione con robot Yaskawa.
A cosa serve un posizionatore nella saldatura robotizzata?
Il posizionatore di saldatura serve a modificare la posizione e l’orientamento del pezzo durante il ciclo robotizzato.
Il suo utilizzo permette al robot di mantenere la torcia nella posizione più favorevole rispetto al giunto, anche quando il componente presenta geometrie complesse.
Un posizionatore può contribuire a:
- migliorare l’accessibilità delle saldature;
- ridurre i riposizionamenti;
- mantenere un orientamento ottimale della torcia;
- migliorare la qualità del cordone;
- ridurre i tempi ciclo;
- aumentare la produttività;
- rendere più semplice la saldatura di componenti tridimensionali.
Nelle applicazioni più evolute, il posizionatore non si limita a spostare il pezzo tra una saldatura e l’altra, ma si muove contemporaneamente al robot durante la saldatura.
Questo avviene attraverso l’interpolazione degli assi.
Cos’è un posizionatore doppio orbitale?
Il posizionatore doppio orbitale è un sistema progettato per movimentare e orientare il pezzo attraverso più movimenti coordinati, permettendo al robot di eseguire saldature anche su componenti tridimensionali e geometrie complesse.
La configurazione doppia permette di avere due stazioni di lavoro, consentendo di lavorare su una postazione mentre l’operatore carica o scarica il pezzo sull’altra.
I posizionatori Gontec a doppio roto-orbitale possono utilizzare 5 assi esterni interpolati, integrati nel controllo del robot Yaskawa.
Il sistema combina movimenti di rotazione e orbita per modificare continuamente l’orientamento del componente.
I principali vantaggi sono:
- elevata accessibilità del pezzo;
- possibilità di eseguire saldature 3D;
- riduzione dei riposizionamenti;
- sincronizzazione con il robot;
- maggiore continuità del processo;
- riduzione dei tempi improduttivi;
- possibilità di lavorare componenti complessi.
La configurazione e la portata vengono dimensionate in funzione del pezzo e dell’applicazione.
Cos’è un posizionatore roto-basculante?
Un posizionatore roto-basculante è un dispositivo che combina almeno due movimenti principali: rotazione e basculamento.
Questa configurazione permette di modificare l’orientamento del pezzo su più direzioni, facilitando l’accesso del robot alle superfici da saldare.
Rispetto a una semplice tavola rotante, un sistema roto-basculante offre una maggiore libertà di orientamento del componente.
Può essere utilizzato per:
- saldatura robotizzata;
- lavorazione di componenti tridimensionali;
- posizionamento di pezzi complessi;
- applicazioni che richiedono diversi orientamenti durante il ciclo.
La scelta del numero di assi e della configurazione dipende dalla geometria del pezzo e dalle traiettorie che il robot deve eseguire.
L’obiettivo è mantenere il pezzo nella posizione più favorevole per il processo, riducendo movimenti inutili del robot e migliorando l’accessibilità dei giunti.
Quanti assi può avere un posizionatore?
Il numero di assi di un posizionatore dipende dalla sua configurazione e dalla complessità dell’applicazione.
Un posizionatore semplice può utilizzare uno o due assi, mentre sistemi più evoluti possono arrivare a 5 assi esterni interpolati.
Gontec realizza, ad esempio, posizionatori doppio roto-orbitali con 5 assi controllati dal robot Yaskawa, permettendo di coordinare i movimenti del pezzo con quelli del robot.
Il numero di assi necessario dipende da:
- geometria del pezzo;
- numero e posizione delle saldature;
- accessibilità dei giunti;
- tipo di lavorazione;
- peso del componente;
- precisione richiesta;
- tempo ciclo.
Avere più assi non significa necessariamente avere una soluzione migliore.
Il posizionatore deve essere dimensionato in funzione del processo, evitando sia configurazioni insufficienti sia sistemi eccessivamente complessi rispetto alle reali esigenze.
Cosa significa asse interpolato?
Un asse interpolato è un asse il cui movimento viene coordinato con quello degli altri assi del sistema durante l’esecuzione di una traiettoria.
Nel caso della saldatura robotizzata, questo significa che robot e posizionatore possono muoversi contemporaneamente, mantenendo la relazione geometrica programmata tra torcia e pezzo.
Ad esempio, mentre il robot segue un giunto di saldatura, il posizionatore può contemporaneamente:
- ruotare il pezzo;
- inclinarlo;
- modificarne l’orientamento;
- seguire la traiettoria programmata.
Nei sistemi Gontec, i motori del posizionatore possono essere controllati direttamente dal controller Yaskawa YRC1000, permettendo l’interpolazione con il robot.
L’interpolazione consente di ottenere:
- movimenti più fluidi;
- maggiore accessibilità;
- saldature tridimensionali;
- migliore orientamento della torcia;
- maggiore continuità del processo;
- qualità più costante.
È particolarmente importante nelle applicazioni in cui il pezzo presenta geometrie complesse e numerose saldature.
Come si sincronizza un posizionatore con il robot?
La sincronizzazione tra robot e posizionatore avviene attraverso il sistema di controllo che coordina i movimenti dei diversi assi.
In una configurazione integrata, il controller del robot gestisce sia i movimenti del robot sia quelli degli assi esterni del posizionatore.
Nel caso dei posizionatori Gontec, i motori Yaskawa installati sul posizionatore vengono controllati dal controller YRC1000, permettendo di sincronizzare i movimenti in tempo reale.
In questo modo il sistema può eseguire una traiettoria coordinata:
Robot + posizionatore = un’unica traiettoria di movimento
Durante una saldatura tridimensionale, ad esempio, il robot può spostare la torcia lungo il giunto mentre il posizionatore ruota e orienta il pezzo.
Questa configurazione permette di ridurre i riposizionamenti e mantenere la torcia nella posizione corretta durante il processo.
Qual è la portata massima di un posizionatore?
La portata massima dipende dal modello e dalla configurazione del posizionatore di saldatura robotizzata.
Non deve essere considerato solamente il peso del pezzo, ma anche:
- dimensioni;
- baricentro;
- momento flettente;
- distanza dal centro di rotazione;
- attrezzatura di bloccaggio;
- dinamica richiesta.
Per questo la scelta del posizionatore deve essere effettuata considerando peso e geometria reale del pezzo.
Come scegliere la portata di un posizionatore?
La portata del posizionatore deve essere scelta considerando non soltanto il peso del pezzo, ma l’intero sistema di carico.
Bisogna valutare:
- peso del pezzo;
- peso dell’attrezzatura;
- peso di eventuali mascheraggi;
- posizione del baricentro;
- dimensioni del componente;
- inerzia;
- velocità di rotazione;
- distanza dal centro di rotazione;
- modalità di fissaggio.
Un posizionatore con portata insufficiente può compromettere sicurezza, precisione e durata dei componenti.
Al contrario, un posizionatore eccessivamente sovradimensionato può aumentare inutilmente costi e ingombri.
Per questo la scelta deve essere effettuata considerando il carico reale e le condizioni dinamiche di funzionamento, non solamente il peso statico del pezzo.
Quali vantaggi offre un posizionatore a doppia stazione?
Un posizionatore a doppia stazione dispone di due aree di lavoro che permettono di alternare le operazioni di carico/scarico e lavorazione.
Il principio è semplice:
Stazione 1 → saldatura robotizzata
Stazione 2 → carico/scarico operatore
Terminata la lavorazione, le stazioni possono essere scambiate.
Questo permette di ridurre il tempo durante il quale il robot rimane fermo in attesa dell’operatore.
I principali vantaggi sono:
- aumento della produttività;
- riduzione dei tempi improduttivi;
- possibilità di caricare un pezzo mentre l’altro viene saldato;
- maggiore continuità del ciclo;
- migliore utilizzo del robot;
- riduzione del tempo ciclo complessivo.
Nei posizionatori Gontec a doppia stazione, il sistema è progettato proprio per permettere il carico e scarico di una stazione mentre il robot lavora sull’altra. Alcune configurazioni prevedono inoltre il cambio stazione in pochi secondi; ad esempio, la MAXIMA PRO MIG impiega un tempo di cambio stazione di 8 secondi.
Questo tipo di configurazione è particolarmente interessante nelle produzioni ripetitive e ad alto volume, dove anche pochi secondi risparmiati per ciclo possono avere un impatto significativo sulla produttività annuale.
Posizionatori Gontec per saldatura robotizzata
Gontec progetta e realizza posizionatori di saldatura robotizzata personalizzati, integrabili con robot Yaskawa e progettati in funzione della geometria del pezzo, della portata richiesta e del ciclo produttivo.
La gamma comprende tavole rotanti a doppia stazione, doppi torni rotanti interpolati e posizionatori doppio roto-orbitali a 5 assi interpolati.
L’obiettivo è ottenere la massima sincronizzazione tra robot e posizionatore, migliorando accessibilità, qualità della saldatura, produttività e continuità del processo.
Vuoi sapere quale posizionatore è più adatto alla tua applicazione?
Gontec può analizzare il pezzo, la portata e il ciclo produttivo e progettare la soluzione più adatta.
Come si programma un robot di saldatura?
La programmazione di un robot industriale consiste nel definire i movimenti, le traiettorie e le condizioni operative necessarie per eseguire automaticamente una determinata lavorazione.
Il programma può definire:
- posizione e orientamento dell’utensile;
- traiettorie;
- velocità;
- accelerazioni;
- sequenze operative;
- segnali di ingresso e uscita;
- comunicazione con PLC e macchinari;
- gestione degli allarmi;
- parametri del processo.
Nel caso di un robot per saldatura, il programma deve inoltre gestire la traiettoria della torcia, le condizioni di saldatura, l’accensione e lo spegnimento dell’arco e, quando presenti, i movimenti coordinati dei posizionatori.
La programmazione può essere effettuata direttamente sul controller del robot oppure attraverso sistemi di programmazione e simulazione offline.
Per applicazioni complesse, la programmazione offline permette di preparare e verificare gran parte del lavoro prima di trasferire il programma al robot.
Quanto costa programmare un robot industriale?
Il costo della programmazione di un robot industriale dipende dalla complessità dell’applicazione e dalla quantità di lavoro necessaria per sviluppare e ottimizzare il programma.
Tra i fattori principali ci sono:
- numero di posizioni;
- complessità delle traiettorie;
- numero di assi;
- presenza di posizionatori;
- sincronizzazione con assi esterni;
- comunicazione con PLC;
- gestione di sensori e dispositivi;
- numero di varianti del prodotto;
- necessità di simulazione 3D;
- ottimizzazione del tempo ciclo.
La programmazione di una semplice movimentazione può essere relativamente semplice, mentre una cella di saldatura robotizzata con posizionatore, più assi interpolati, PLC e diverse varianti di prodotto richiede un’attività di programmazione e collaudo molto più articolata.
Per questo motivo il costo viene valutato insieme al progetto complessivo dell’automazione e agli obiettivi produttivi.
Quali vantaggi offre la programmazione offline?
La programmazione offline permette di sviluppare e simulare il programma del robot utilizzando un ambiente software dedicato, senza dover necessariamente utilizzare il robot durante tutte le fasi di programmazione.
Il processo può comprendere:
- importazione del modello 3D;
- definizione del pezzo;
- definizione delle saldature;
- programmazione delle traiettorie;
- simulazione del movimento;
- verifica delle interferenze;
- ottimizzazione del ciclo;
- generazione del programma;
- trasferimento al robot.
Questo sistema riduce i tempi di programmazione e permettere di preparare il ciclo robotizzato prima dell’avvio della produzione.
Cos’è la programmazione offline?
La programmazione offline (OLP – Offline Programming) permette di sviluppare il programma di un robot Yaskawa utilizzando un ambiente software esterno, senza dover eseguire direttamente tutte le operazioni sul robot fisico.
Il modello virtuale può comprendere:
- robot;
- utensile;
- pezzo;
- posizionatori;
- macchinari;
- sistemi di sicurezza;
- area di lavoro.
Il programmatore può quindi creare le traiettorie e simulare il ciclo produttivo in un ambiente virtuale.
Una volta verificato il programma, questo può essere trasferito al robot reale e successivamente ottimizzato durante la fase di avviamento.
Per Gontec la programmazione offline è particolarmente utile nelle applicazioni di saldatura robotizzata, movimentazione e lavorazioni 3D, dove la complessità delle traiettorie può essere elevata.
Cos’è la simulazione robotica 3D?
La simulazione robotica 3D è una rappresentazione virtuale dell’ambiente produttivo nella quale è possibile simulare il comportamento del robot e delle apparecchiature collegate.
Nel modello 3D possono essere rappresentati:
- robot;
- posizionatori;
- pezzi;
- utensili;
- macchine;
- recinzioni;
- sistemi di sicurezza;
- assi esterni.
La simulazione permette di verificare virtualmente:
- traiettorie;
- raggiungibilità;
- orientamento dell’utensile;
- interferenze;
- collisioni;
- accessibilità del pezzo;
- sequenza delle operazioni;
- tempi ciclo.
Prima di costruire o modificare una cella robotizzata è quindi possibile verificare se la configurazione progettata è realmente adatta al processo.
Questo riduce il rischio di modifiche durante la fase di installazione e permette di ottimizzare il layout e il programma prima dell’avvio dell’impianto.
Quali vantaggi offre la programmazione offline?
La programmazione offline permette di sviluppare e verificare i programmi del robot senza utilizzare continuamente il robot fisico.
I principali vantaggi sono:
- riduzione dei tempi di fermo dell’impianto;
- possibilità di programmare mentre il robot è in produzione;
- simulazione preventiva dei movimenti;
- verifica delle interferenze;
- ottimizzazione delle traiettorie;
- analisi del tempo ciclo;
- possibilità di preparare nuovi programmi in anticipo;
- riduzione dei tempi di avviamento;
- maggiore sicurezza nella fase di sviluppo.
Un vantaggio particolarmente importante è la possibilità di preparare il programma mentre la produzione continua.
Questo permette di ridurre il tempo necessario per introdurre un nuovo prodotto o modificare una lavorazione.
La programmazione offline diventa quindi uno strumento importante non soltanto per programmare il robot, ma anche per migliorare la produttività complessiva dell’impianto.
È possibile programmare un robot senza fermare la produzione?
Sì, soprattutto utilizzando la programmazione offline.
Quando il robot è impegnato nella produzione, il nuovo programma può essere sviluppato e simulato su un sistema esterno.
Il processo può essere:
Produzione → acquisizione dati → programmazione offline → simulazione → ottimizzazione → trasferimento → collaudo
In questo modo il tempo durante il quale il robot deve essere fermato per la programmazione può essere ridotto.
Questo approccio è particolarmente utile quando:
- l’impianto lavora su più turni;
- il robot ha un’elevata saturazione;
- vengono introdotti frequentemente nuovi prodotti;
- esistono numerose varianti;
- il tempo di fermo ha un costo elevato.
L’obiettivo è spostare quanto più possibile l’attività di programmazione fuori dal tempo produttivo.
Cos’è la programmazione parametrica?
La programmazione parametrica permette di creare programmi robotici nei quali determinati valori possono essere modificati attraverso parametri, senza dover riscrivere completamente il programma.
Ad esempio, in una cella di saldatura possono essere parametrizzati:
- dimensioni del pezzo;
- lunghezza del cordone;
- posizione;
- velocità;
- quantità;
- tipo di lavorazione;
- compensazioni;
- sequenze operative.
In questo modo lo stesso programma può essere utilizzato per gestire diverse varianti dello stesso prodotto.
La programmazione parametrica è particolarmente interessante nelle aziende che producono molti codici o componenti simili ma con dimensioni differenti.
Invece di creare un programma completamente nuovo per ogni variante, è possibile utilizzare una struttura comune e modificare solamente i parametri necessari.
Questo può ridurre i tempi di programmazione e aumentare la flessibilità della cella robotizzata.
Come si ottimizza il tempo ciclo di un robot?
L’ottimizzazione del tempo ciclo robot non consiste semplicemente nell’aumentare la velocità del robot.
È necessario analizzare l’intero ciclo produttivo.
Gli elementi che possono essere ottimizzati comprendono:
- traiettorie;
- velocità;
- accelerazioni;
- movimenti a vuoto;
- posizionamenti;
- sequenze;
- tempi di carico e scarico;
- tempi di cambio pezzo;
- movimenti del posizionatore;
- tempi di saldatura;
- attese tra robot e PLC.
In una cella di saldatura, ad esempio, può essere più efficace ridurre il tempo necessario per il carico/scarico del pezzo piuttosto che aumentare semplicemente la velocità di saldatura.
L’utilizzo di un posizionatore a doppia stazione può inoltre permettere di caricare un pezzo mentre il robot lavora sull’altro, riducendo i tempi improduttivi.
La simulazione 3D consente di confrontare diverse strategie e individuare le sequenze più efficienti prima di applicarle alla macchina reale.
Programmazione robot e simulazione offline Gontec
Gontec sviluppa programmi per robot industriali e sistemi di programmazione offline e simulazione 3D, con l’obiettivo di ridurre i tempi di avviamento, ottimizzare le traiettorie e migliorare il tempo ciclo.
La programmazione può essere sviluppata sia per nuove celle robotizzate sia per impianti esistenti, intervenendo su programmi, traiettorie, posizionatori, assi esterni e comunicazione con i sistemi di automazione.
Hai già un robot industriale e vuoi ottimizzarne il programma o ridurre il tempo ciclo? Contatta Gontec per analizzare la tua applicazione.
Cos‘è l’Industria 4.0?
L’Industria 4.0 è il modello di produzione basato sull’integrazione tra macchine, robot, automazione industriale, software, sistemi di comunicazione e dati.
L’obiettivo non è semplicemente automatizzare una macchina, ma creare un sistema produttivo nel quale le apparecchiature possono comunicare, scambiare informazioni, raccogliere dati e rendere disponibili le informazioni sul processo produttivo.
In un impianto robotizzato, ad esempio, il robot può comunicare con:
- PLC;
- saldatrice;
- posizionatore;
- sensori;
- HMI;
- sistemi SCADA;
- sistemi MES;
- gestionale aziendale.
I dati raccolti possono riguardare produzione, tempi ciclo, stato delle macchine, allarmi, programmi, quantità prodotte e parametri di processo.
L’Industria 4.0 permette quindi di passare da una semplice automazione del processo a una produzione connessa, monitorabile e basata sui dati.
Come si interconnette un robot industriale?
L’interconnessione di un robot industriale consiste nel collegare il robot agli altri sistemi che partecipano al processo produttivo, permettendo lo scambio automatico di informazioni.
Un’architettura può essere rappresentata in modo semplificato:
Robot → PLC → HMI/SCADA → MES → Gestionale
Il robot può scambiare informazioni con il PLC e con gli altri dispositivi attraverso reti e protocolli di comunicazione industriale.
A seconda della configurazione dell’impianto possono essere scambiati dati relativi a:
- stato del robot;
- programma utilizzato;
- codice prodotto;
- produzione;
- quantità prodotte;
- tempi ciclo;
- allarmi;
- fermi macchina;
- parametri di processo;
- stato della saldatrice;
- stato del posizionatore.
L’interconnessione permette quindi di inserire il robot all’interno dell’architettura digitale dell’azienda.
Cos‘è l’interconnessione industriale?
L’interconnessione industriale è la capacità delle macchine e dei sistemi di automazione di comunicare tra loro e scambiarsi dati attraverso reti e protocolli industriali.
In una cella robotizzata possono essere interconnessi:
Robot ↔ PLC ↔ Saldatrice ↔ Posizionatore ↔ HMI ↔ SCADA/MES
L’interconnessione permette, ad esempio, di trasferire automaticamente informazioni sullo stato della macchina, sul programma in esecuzione, sui tempi ciclo, sugli allarmi e sulla produzione.
Non significa quindi semplicemente “collegare una macchina a Internet”.
Una vera architettura interconnessa deve permettere lo scambio strutturato di informazioni tra i diversi livelli dell’impianto e, quando previsto, tra produzione e sistemi aziendali.
È uno degli elementi fondamentali per costruire un sistema di Industria 4.0.
Quali dati può raccogliere un robot industriale?
Un robot industriale inserito in un sistema interconnesso può rendere disponibili numerosi dati relativi al proprio funzionamento e al processo produttivo.
Tra i dati più comuni:
- stato del robot;
- programma in esecuzione;
- codice prodotto;
- numero di pezzi prodotti;
- tempi ciclo;
- stato del ciclo;
- allarmi;
- fermi macchina;
- stato degli assi;
- informazioni provenienti dai sensori;
- parametri del processo;
- dati della saldatrice;
- informazioni provenienti dal PLC.
In una cella di saldatura robotizzata, ad esempio, è possibile raccogliere dati relativi al ciclo di saldatura e, in funzione dell’architettura utilizzata, anche parametri provenienti dal generatore.
La raccolta dei dati permette di trasformare il funzionamento della macchina in informazioni utilizzabili per monitoraggio, analisi della produzione, manutenzione e ottimizzazione del processo.
Cos’è una Smart Factory?
Una Smart Factory, o fabbrica intelligente, è uno stabilimento produttivo nel quale macchine, robot, sistemi di automazione e software sono collegati e utilizzano i dati per rendere la produzione più efficiente e controllabile.
In una Smart Factory possono essere integrati:
- robot industriali;
- PLC;
- sistemi SCADA;
- sistemi MES;
- sensori;
- sistemi di visione;
- macchine CNC;
- sistemi di movimentazione;
- software gestionali;
- piattaforme di monitoraggio;
- reti industriali.
L’obiettivo è creare un ambiente produttivo nel quale le informazioni possono essere raccolte e condivise tra i diversi livelli dell’organizzazione.
Ad esempio, un ordine di produzione può generare informazioni che arrivano al sistema produttivo, mentre la produzione reale può restituire al sistema aziendale dati su quantità prodotte, tempi, anomalie e stato delle macchine.
La Smart Factory rappresenta quindi uno degli sviluppi più avanzati della digitalizzazione industriale.
Cos’è un sistema MES?
Il MES (Manufacturing Execution System) è un sistema software utilizzato per gestire e monitorare le attività produttive.
Il MES si colloca generalmente tra i sistemi gestionali aziendali e le macchine presenti in produzione.
Una rappresentazione semplificata è:
ERP/Gestionale → MES → PLC/SCADA → Macchine e robot
Il MES può raccogliere informazioni provenienti dalla produzione e utilizzarle per gestire, tra le altre cose:
- ordini di produzione;
- avanzamento della produzione;
- quantità prodotte;
- tempi di lavorazione;
- fermi macchina;
- tracciabilità;
- qualità;
- dati relativi agli operatori;
- stato delle attività produttive.
In un impianto robotizzato, il MES può quindi ricevere informazioni dalla cella e fornire al sistema produttivo le informazioni necessarie alla gestione della produzione.
L’integrazione tra robot, automazione, MES e gestionale permette di creare un collegamento digitale tra la produzione e la gestione aziendale.
Cos’è un sistema SCADA?
Un sistema SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) è una piattaforma utilizzata per la supervisione, il monitoraggio e la raccolta dei dati provenienti dagli impianti industriali.
Uno SCADA può visualizzare:
- stato delle macchine;
- allarmi;
- parametri;
- produzioni;
- tempi ciclo;
- stati dei dispositivi;
- dati provenienti dai PLC;
- trend e storico dei valori.
In una cella robotizzata, lo SCADA può rappresentare graficamente lo stato dell’impianto e permettere all’operatore o al responsabile di produzione di avere una visione centralizzata del processo.
In modo semplificato:
Sensori/Macchine → PLC → SCADA → Operatore
Mentre il PLC gestisce principalmente il controllo della macchina, lo SCADA viene utilizzato soprattutto per la supervisione, la visualizzazione e l’analisi delle informazioni.
SCADA e MES possono quindi svolgere funzioni differenti ma complementari all’interno di un’architettura Industria 4.0.
Come comunicano robot e PLC?
Il robot e il PLC comunicano attraverso interfacce e protocolli di comunicazione industriale.
Il PLC può, ad esempio, inviare al robot comandi relativi a:
- avvio ciclo;
- selezione programma;
- cambio prodotto;
- consensi;
- gestione delle sequenze.
Il robot può invece restituire informazioni come:
- ciclo terminato;
- robot pronto;
- robot in produzione;
- allarme;
- programma attivo;
- stato della lavorazione.
La comunicazione può essere realizzata attraverso diverse tecnologie, in funzione del robot, del PLC e dell’architettura dell’impianto.
In una cella Gontec, il PLC può coordinare robot, posizionatore, saldatrice, sensori e sistemi di sicurezza, creando un’unica sequenza automatizzata.
Il corretto scambio dei dati tra robot e PLC è quindi fondamentale per realizzare una cella robotizzata affidabile e interconnessa.
Come funziona il monitoraggio della produzione?
Il monitoraggio della produzione permette di raccogliere, visualizzare e analizzare i dati provenienti dalle macchine e dalle celle robotizzate.
Un sistema può raccogliere informazioni come:
Produzione → tempi ciclo → fermi → allarmi → stato macchina → efficienza → parametri di processo
I dati possono essere visualizzati attraverso un HMI, un sistema SCADA, una dashboard o una piattaforma software dedicata.
L’azienda può quindi avere una visione più precisa di ciò che sta accadendo in produzione e individuare:
- fermi macchina;
- rallentamenti;
- anomalie;
- tempi ciclo superiori al previsto;
- problemi ricorrenti;
- differenze tra produzione prevista e reale.
Il monitoraggio non serve solamente a “vedere” cosa sta facendo il robot: serve soprattutto a trasformare i dati della produzione in informazioni utili per prendere decisioni.
Come funziona la teleassistenza?
La teleassistenza industriale permette ai nostri tecnici autorizzati di accedere da remoto ai sistemi di automazione di un impianto, quando il cliente abilita le condizioni di sicurezza.
Può essere utilizzata per:
- analizzare anomalie;
- verificare lo stato del sistema;
- controllare parametri;
- effettuare diagnostica;
- supportare il personale;
- analizzare eventuali errori;
- ridurre i tempi di intervento.
In una cella robotizzata, la teleassistenza può permettere di analizzare da remoto robot, PLC, HMI e sistemi di automazione.
Il vantaggio principale è la possibilità di effettuare una prima diagnosi senza attendere necessariamente l’arrivo del tecnico sul posto.
La teleassistenza non sostituisce tutti gli interventi in presenza, ma può ridurre significativamente i tempi necessari per identificare il problema.
Quali sono i principali elementi dell’Industria 4.0?
Un sistema Industria 4.0 può integrare:
- Robot industriali per saldatura, movimentazione, fresatura e asservimento;
- PLC e sistemi di automazione per il controllo dell’impianto;
- Sensori e dispositivi di misura per raccogliere dati dal processo;
- Sistemi HMI e SCADA per visualizzare informazioni e parametri;
- Software di supervisione e monitoraggio;
- Reti industriali per lo scambio dei dati;
- Sistemi MES e gestionali per collegare produzione e gestione aziendale;
- Cloud e piattaforme digitali per l’analisi e la gestione dei dati.
Perché l’Industria 4.0 è importante?
L’interconnessione delle macchine permette di ottenere una maggiore visibilità sul processo produttivo.
I dati raccolti possono essere utilizzati per monitorare:
- quantità prodotte;
- tempi ciclo;
- stato delle macchine;
- fermi produttivi;
- allarmi;
- parametri di processo;
- consumi;
- manutenzione;
- qualità della produzione.
Queste informazioni aiutano l’azienda a individuare inefficienze, ridurre i tempi di fermo, ottimizzare i processi e migliorare la produttività.
Industria 4.0 e robot industriali
Un robot industriale può diventare parte integrante dell’architettura Industria 4.0.
In una cella di saldatura robotizzata, ad esempio, il robot Yaskawa è integrato con:
Robot → PLC → saldatrice → posizionatore → HMI → sistema di supervisione
In questo modo è possibile gestire e monitorare il ciclo produttivo attraverso lo scambio di informazioni tra i diversi dispositivi.
Il sistema può, in base alla configurazione dell’impianto, comunicare informazioni come programma utilizzato, stato del robot, allarmi, tempi ciclo, quantità prodotte e parametri del processo.
Quali vantaggi può offrire l’Industria 4.0?
L’integrazione digitale dei sistemi produttivi può contribuire a:
- aumentare la produttività;
- monitorare la produzione in tempo reale;
- ridurre i tempi di fermo;
- individuare più rapidamente le anomalie;
- migliorare la tracciabilità;
- ottimizzare i tempi ciclo;
- raccogliere dati utili per l’analisi della produzione;
- migliorare la manutenzione;
- integrare robot e macchine all’interno del sistema produttivo.
Il vantaggio principale non è quindi semplicemente avere una macchina automatica, ma avere un processo produttivo connesso, monitorabile e basato sui dati.
Industria 4.0 nelle soluzioni Gontec
Gontec integra sistemi di robotica industriale, automazione, PLC, reti industriali, software e sistemi di supervisione per realizzare impianti interconnessi e predisposti al monitoraggio della produzione.
L’architettura viene progettata in funzione delle esigenze del cliente e integra robot Yaskawa posizionatori Gontec, saldatrici INE, Fronius, EWM, Lorch e sistemi di gestione della produzione.
L’obiettivo è trasformare l’automazione in un sistema connesso, monitorabile e orientato all’efficienza produttiva, mettendo a disposizione dell’azienda i dati necessari per controllare e migliorare il processo.
Come si collegano robot, PLC e gestionale aziendale?
Il collegamento tra robot, PLC e gestionale aziendale avviene attraverso una struttura a più livelli.
Un’architettura tipica può essere:
Robot → PLC → SCADA/MES → ERP/Gestionale
Il robot e le macchine forniscono i dati relativi alla produzione.
Il PLC gestisce il controllo dell’impianto e lo scambio delle informazioni.
Il sistema SCADA può occuparsi della supervisione, mentre il MES può gestire e organizzare le informazioni relative alla produzione.
Il gestionale aziendale può utilizzare queste informazioni per avere una visione aggiornata delle attività produttive.
Ad esempio, il sistema può permettere di collegare:
Ordine di produzione → Codice prodotto → Programma robot → Produzione → Quantità → Tempo ciclo → Stato produzione
La struttura esatta dipende dall’infrastruttura informatica e industriale dell’azienda e deve essere progettata in funzione delle esigenze di interconnessione.
Industria 4.0 e automazione industriale Gontec
Gontec integra robot industriali, PLC, posizionatori, saldatrici, sensori, reti industriali e sistemi di supervisione per realizzare soluzioni di automazione interconnesse.
L’obiettivo è permettere all’azienda di raccogliere, visualizzare e utilizzare i dati del processo produttivo, collegando l’automazione di fabbrica ai sistemi di monitoraggio e, quando previsto dal progetto, ai sistemi MES e gestionali.
La digitalizzazione può essere sviluppata sia su nuovi impianti robotizzati sia attraverso interventi di retrofit e revamping su macchine esistenti.
Vuoi capire come interconnettere il tuo robot o rendere più digitale un impianto esistente?
Gontec può analizzare l’architettura attuale e definire una soluzione di automazione e interconnessione adeguata al processo.
Come si calcola il ROI di un robot industriale?
l ROI (Return on Investment) permette di valutare la convenienza economica di un investimento in automazione.
Per calcolare il ritorno dell’investimento è necessario confrontare la situazione attuale con quella prevista dopo la robotizzazione.
Si possono considerare:
- investimento iniziale;
- costo della manodopera;
- numero di ore produttive;
- tempo ciclo manuale;
- tempo ciclo robotizzato;
- quantità prodotte;
- produttività;
- costi di gestione;
- consumi;
- scarti;
- rilavorazioni;
- manutenzione;
- incremento della capacità produttiva.
Una valutazione corretta non deve quindi considerare solamente quanto costa il robot, ma quanto valore economico genera l’intera automazione.
In forma semplificata:
Tempo di ritorno = investimento iniziale / beneficio economico annuo
Il calcolo reale deve comunque considerare tutte le voci economiche del processo.
Per questo Gontec può effettuare una valutazione tecnico-economica confrontando processo attuale, investimento e produttività prevista.
Quanto tempo serve per ammortizzare un robot?
Non esiste un tempo di ammortamento uguale per tutti gli impianti.
Dipende principalmente da:
- investimento iniziale;
- quantità prodotte;
- ore di utilizzo;
- tempo ciclo;
- costo del lavoro;
- produttività;
- numero di turni;
- utilizzo effettivo del robot;
- costi di gestione;
- incremento della produzione.
Un robot utilizzato poche ore alla settimana avrà un ritorno economico molto diverso da una cella utilizzata su più turni per produzioni ripetitive.
Per questo il tempo di ammortamento deve essere calcolato sul processo reale dell’azienda, confrontando il costo della produzione attuale con quello previsto dopo l’automazione.
Come capire se un robot conviene alla mia azienda?
La convenienza di un investimento in automazione robotica deve essere valutata considerando l’intero processo produttivo.
Gontec può analizzare:
- produzione attuale;
- numero di pezzi;
- tempi ciclo;
- ore di lavoro;
- costi della manodopera;
- tempi di saldatura;
- produttività richiesta;
- investimento necessario;
- possibile incremento della produzione.
Il risultato è una valutazione tecnica ed economica che permette di capire se e quando l’investimento può rientrare.
Quanto si può aumentare la produttività con una cella robotizzata?
Non esiste una percentuale di aumento della produttività valida per tutte le applicazioni di saldatura robotizzata.
Il risultato dipende dal processo di partenza e dalla configurazione della cella di saldatura robotizzata.
Una corretta progettazione può intervenire su:
- tempi di saldatura;
- movimentazione;
- posizionamento;
- tempi morti;
- ripetibilità;
- continuità produttiva;
- tempi di programmazione.
Per questo è più corretto confrontare il tempo ciclo reale prima e dopo l’automazione, anziché utilizzare percentuali generiche.
Gontec può programmare un robot Yaskawa già installato?
Sì, la programmazione del robot Yaskawa e l’integrazione possono essere sviluppate anche su impianti esistenti, in funzione della configurazione e dello stato del sistema.
L’intervento può riguardare:
- modifica dei programmi;
- ottimizzazione delle traiettorie;
- integrazione di nuove funzioni;
- gestione degli assi esterni;
- interfacciamento con altre macchine;
- ottimizzazione dei tempi ciclo;
- diagnostica.
È possibile automatizzare una macchina già esistente?
In molti casi è possibile effettuare un retrofit dell’impianto esistente, valutando quali componenti possono essere mantenuti e quali devono essere aggiornati.
Il retrofit riguarda:
- robot;
- PLC;
- inverter;
- sistemi di sicurezza;
- saldatrice;
- interfacce;
- comunicazione industriale;
- software;
- interconnessione.
Prima di procedere è necessario verificare la compatibilità dell’impianto e i requisiti di sicurezza applicabili.
Quando conviene automatizzare la produzione?
L’automazione può essere particolarmente interessante quando il processo presenta:
- operazioni ripetitive;
- elevati volumi produttivi;
- tempi ciclo importanti;
- prodotti standardizzati;
- attività manuali ripetitive;
- necessità di maggiore produttività;
- necessità di una qualità più costante;
- difficoltà nel reperire personale specializzato;
- necessità di aumentare la capacità produttiva.
Non esiste però una quantità minima di pezzi oltre la quale l’automazione diventa automaticamente conveniente.
La convenienza deve essere valutata considerando volumi, variabilità, tempo ciclo, costi del processo, investimento e ROI.
Quanto si può risparmiare con la robotizzazione?
Il risparmio ottenibile con la robotizzazione dipende dal processo di partenza e può derivare da diverse componenti:
- riduzione del tempo ciclo;
- riduzione delle operazioni manuali;
- maggiore produttività;
- riduzione dei tempi improduttivi;
- diminuzione degli scarti;
- riduzione delle rilavorazioni;
- migliore utilizzo delle attrezzature;
- maggiore continuità produttiva.
Per esempio, in una cella di saldatura il beneficio economico non dipende solamente dalla velocità del robot, ma anche da carico, scarico, posizionamento, cambio pezzo e tempi di attesa.
Una corretta analisi deve quindi confrontare il costo del processo manuale con il costo del processo robotizzato e valutare il risultato sull’intero periodo di utilizzo dell’impianto.
Come calcolare il tempo di ritorno dell’investimento?
Il tempo di ritorno dell’investimento, spesso indicato come Payback Period, rappresenta il periodo necessario affinché i benefici economici generati dall’automazione compensino l’investimento iniziale.
In una forma semplificata:
Payback = investimento iniziale / beneficio economico annuo
Per effettuare una valutazione realistica è necessario considerare:
Investimento
- robot;
- automazione;
- posizionatori;
- attrezzature;
- sicurezza;
- programmazione;
- installazione.
Benefici
- maggiore produttività;
- riduzione dei tempi ciclo;
- riduzione del lavoro manuale;
- riduzione degli scarti;
- maggiore capacità produttiva;
- riduzione dei tempi improduttivi.
È inoltre importante considerare eventuali costi di manutenzione, consumi e gestione dell’impianto.
Il risultato deve essere quindi calcolato sulla situazione specifica dell’azienda.
Robot industriale: investimento o costo?
Un robot industriale deve essere valutato come un investimento produttivo, non semplicemente come un costo di acquisto.
Il costo iniziale rappresenta infatti solamente una parte della valutazione.
Bisogna considerare anche ciò che il robot permette di ottenere nel corso della sua vita produttiva:
- maggiore capacità produttiva;
- riduzione dei tempi ciclo;
- maggiore ripetibilità;
- riduzione delle operazioni manuali;
- continuità produttiva;
- possibilità di lavorare su più turni;
- maggiore disponibilità produttiva;
- raccolta dei dati;
- possibilità di integrare il sistema con altri impianti.
La domanda corretta non è quindi solamente:
“Quanto costa il robot?”
ma:
“Quanto valore economico può generare il robot rispetto all’investimento necessario?”
Per questo una valutazione tecnico-economica dovrebbe confrontare investimento, costi operativi, produttività, capacità produttiva e tempo di ritorno.
Cos’è il revamping industriale?
Il revamping industriale è l’insieme degli interventi tecnici effettuati su un impianto esistente per aggiornarne, migliorarne o modificarne le prestazioni, senza necessariamente sostituire completamente l’impianto.
Un revamping può riguardare:
- robot industriali;
- PLC;
- HMI;
- inverter;
- sistemi di sicurezza;
- saldatrici;
- posizionatori;
- motori;
- sensori;
- quadri elettrici;
- reti industriali;
- sistemi di supervisione;
- software e programmi.
L’obiettivo può essere quello di prolungare la vita utile dell’impianto, migliorarne l’affidabilità, aumentare la produttività o renderlo compatibile con nuove esigenze produttive.
Il revamping può essere particolarmente interessante quando la struttura meccanica dell’impianto è ancora valida, ma alcuni componenti di automazione risultano obsoleti o non più adeguati.
Prima di procedere è necessario analizzare lo stato dell’impianto e individuare quali componenti conviene mantenere, aggiornare o sostituire.
Cos’è il retrofit di un robot?
Il retrofit di un robot industriale consiste nell’aggiornamento o nella sostituzione di alcuni componenti del sistema robotizzato esistente per migliorarne prestazioni, affidabilità, sicurezza o funzionalità.
A seconda delle condizioni del robot, un intervento può comprendere:
- aggiornamento del controller;
- sostituzione di componenti elettronici;
- aggiornamento del software;
- modifica del programma;
- sostituzione dell’utensile;
- aggiornamento dei sistemi di sicurezza;
- integrazione con nuovi PLC;
- integrazione con nuove macchine;
- aggiunta di sensori;
- collegamento a reti industriali;
- interconnessione con sistemi di monitoraggio.
Il retrofit permette quindi di aggiornare un robot esistente senza necessariamente sostituire l’intera cella robotizzata.
La fattibilità deve essere valutata caso per caso considerando modello del robot, controller, disponibilità dei ricambi, condizioni meccaniche, software e requisiti della nuova applicazione.
Quando conviene fare un retrofit?
Il retrofit può essere conveniente quando l’impianto esistente dispone ancora di una buona struttura meccanica, ma alcuni componenti sono diventati obsoleti o non soddisfano più le esigenze produttive.
Può essere preso in considerazione quando:
- il robot è ancora meccanicamente valido;
- il PLC è obsoleto;
- il sistema di controllo non è più supportato;
- i ricambi sono difficili da reperire;
- la saldatrice è tecnologicamente superata;
- il sistema di sicurezza deve essere aggiornato;
- servono nuove funzionalità;
- è necessario interconnettere l’impianto;
- il processo produttivo è cambiato;
- si vuole aumentare la produttività.
La convenienza deve essere valutata confrontando:
costo del retrofit vs costo della sostituzione dell’impianto
Non sempre conviene recuperare una macchina molto vecchia. Se i componenti principali sono usurati o il sistema presenta limiti strutturali, una nuova automazione può risultare economicamente più vantaggiosa.
Per questo Gontec può analizzare l’impianto esistente e individuare quali componenti possono essere mantenuti e quali devono essere aggiornati.
È possibile aggiornare un vecchio robot?
Sì, in molti casi è possibile aggiornare un robot industriale esistente.
La possibilità dipende però dal modello, dall’età, dalle condizioni meccaniche e dal controller utilizzato.
Un intervento può riguardare:
- controller;
- software;
- programmazione;
- cablaggi;
- encoder;
- motori;
- schede elettroniche;
- sistemi di sicurezza;
- utensili;
- comunicazione con PLC;
- reti industriali.
Se la parte meccanica del robot è ancora in buone condizioni, l’aggiornamento dell’elettronica e del sistema di controllo può permettere di prolungarne la vita produttiva e integrarlo con tecnologie più moderne.
Prima di procedere è comunque necessario verificare la disponibilità dei componenti e la compatibilità tra robot, controller, software e dispositivi dell’impianto.
È possibile sostituire una saldatrice mantenendo il robot?
Sì, in molti casi è possibile sostituire la saldatrice mantenendo il robot e parte dell’impianto esistente.
Questa soluzione può essere interessante quando:
- il robot è ancora affidabile;
- la meccanica della cella è in buone condizioni;
- la saldatrice è obsoleta;
- non sono più disponibili ricambi;
- sono richieste nuove funzionalità;
- si vuole migliorare il processo di saldatura.
La sostituzione deve però considerare l’integrazione tra:
Robot → controller → saldatrice → torcia → PLC → posizionatore
È necessario verificare la compatibilità dei segnali, delle interfacce di comunicazione, dei programmi robot e dei parametri di saldatura.
In alcuni casi può essere necessario modificare il programma del robot, il PLC o l’interfaccia operatore.
Un intervento ben progettato può quindi permettere di modernizzare la tecnologia di saldatura senza sostituire l’intera cella robotizzata.
È possibile aggiornare il PLC di un impianto esistente?
Sì. La sostituzione o l’aggiornamento del PLC è uno degli interventi più comuni nei progetti di revamping industriale.
Un PLC obsoleto può rappresentare un limite per:
- disponibilità dei ricambi;
- manutenzione;
- comunicazione con nuovi dispositivi;
- sicurezza;
- interconnessione;
- raccolta dei dati;
- possibilità di espansione.
L’aggiornamento può prevedere la sostituzione del PLC mantenendo, quando possibile, parte dell’impianto esistente.
Durante il progetto devono essere analizzati:
- programma PLC;
- ingressi e uscite;
- reti industriali;
- comunicazione con robot;
- inverter;
- HMI;
- sensori;
- attuatori;
- sistemi di sicurezza;
- dispositivi collegati.
Il nuovo PLC può inoltre permettere di integrare l’impianto con reti industriali moderne, sistemi di supervisione e piattaforme di monitoraggio.
Questo rende il revamping del PLC particolarmente interessante anche nei progetti di digitalizzazione e Industria 4.0.
Quanto costa un revamping industriale?
Il costo di un revamping industriale varia notevolmente in funzione dell’impianto e degli interventi necessari.
Tra i principali fattori che influenzano l’investimento ci sono:
- numero di macchine;
- robot presenti;
- PLC;
- HMI;
- inverter;
- sistemi di sicurezza;
- saldatrici;
- posizionatori;
- quadro elettrico;
- cablaggi;
- software;
- programmazione;
- interconnessione;
- installazione;
- collaudo.
Un revamping può quindi andare dalla sostituzione di un singolo componente fino alla ricostruzione completa del sistema di controllo, mantenendo la struttura meccanica dell’impianto.
Per questo non è possibile indicare un prezzo standard.
La valutazione corretta consiste nell’analizzare l’impianto e confrontare il costo del revamping con quello necessario per acquistare una nuova soluzione.
In questo modo è possibile stabilire se aggiornare, modificare o sostituire rappresenti la scelta economicamente e tecnicamente più conveniente.
Quali vantaggi offre il retrofit rispetto alla sostituzione dell’impianto?
Il principale vantaggio del retrofit è la possibilità di aggiornare una parte dell’impianto mantenendo gli elementi ancora validi.
A seconda dell’applicazione può permettere di:
- ridurre l’investimento rispetto alla sostituzione completa;
- prolungare la vita utile dell’impianto;
- ridurre i tempi di intervento;
- mantenere parte delle attrezzature esistenti;
- migliorare l’affidabilità;
- aggiornare sistemi obsoleti;
- migliorare la sicurezza;
- aumentare la produttività;
- integrare nuove tecnologie;
- aggiungere sistemi di interconnessione;
- migliorare la disponibilità dei ricambi.
Il retrofit è particolarmente interessante quando la parte meccanica dell’impianto è ancora valida, mentre elettronica, software o dispositivi di controllo sono diventati obsoleti.
Non è però sempre la soluzione migliore.
Se l’impianto presenta problemi strutturali, elevata usura o limiti progettuali che impediscono di raggiungere le prestazioni richieste, può essere più conveniente realizzare una nuova automazione.
È possibile rendere un vecchio impianto Industria 4.0?
Sì, un impianto esistente può essere aggiornato per introdurre funzionalità di interconnessione e digitalizzazione.
Il progetto può partire dall’analisi dei dispositivi già presenti e dei dati che l’impianto è in grado di fornire.
Quando necessario possono essere aggiunti:
- sensori;
- PLC;
- gateway;
- HMI;
- reti industriali;
- sistemi SCADA;
- sistemi di raccolta dati;
- software di monitoraggio;
- interfacce verso MES;
- collegamenti con il gestionale.
L’obiettivo è creare una struttura nella quale le informazioni possano essere raccolte e trasferite dai livelli della macchina verso i sistemi di supervisione e gestione.
Un’architettura semplificata può essere:
Macchina/Robot → PLC → SCADA/MES → Gestionale
In questo modo anche un impianto non progettato originariamente secondo i principi dell’Industria 4.0 può essere digitalizzato progressivamente, evitando necessariamente la sostituzione completa della macchina.
Il livello di intervento dipende dalla tecnologia installata, dalla disponibilità dei dati e dagli obiettivi dell’azienda.
Retrofit e revamping Gontec
Gontec interviene su robot, celle e impianti industriali esistenti attraverso attività di retrofit, revamping, programmazione e integrazione di nuovi sistemi di automazione.
L’obiettivo è valorizzare gli elementi ancora utilizzabili dell’impianto e aggiornare quelli che non rispondono più alle esigenze produttive.
Gli interventi possono riguardare:
Robot · PLC · HMI · saldatrici · posizionatori · inverter · sicurezza · software · reti industriali · interconnessione
In funzione delle condizioni dell’impianto, Gontec può valutare se sia più conveniente aggiornare il sistema esistente, effettuare un revamping parziale oppure progettare una nuova soluzione.
Hai un robot o un impianto esistente che vuoi aggiornare?
Gontec può analizzare la configurazione attuale e individuare gli interventi necessari per migliorarne prestazioni, affidabilità e possibilità di interconnessione.
Cos’è il noleggio operativo delle saldatrici?
l noleggio operativo delle saldatrici è una formula che permette alle aziende di utilizzare una saldatrice professionale attraverso un canone periodico, evitando di sostenere immediatamente l’intero costo di acquisto della macchina.
È una soluzione pensata per le aziende che vogliono rinnovare o ampliare il proprio parco macchine, mantenendo sotto controllo l’investimento iniziale e i costi di gestione.
Come si fa la manutenzione di un robot?
La manutenzione di un robot Yaskawa comprende una serie di controlli periodici finalizzati a verificare lo stato meccanico, elettrico ed elettronico del sistema.
A seconda del modello e delle condizioni operative possono essere controllati:
- lubrificazione dei riduttori;
- stato dei riduttori e degli assi;
- motori;
- encoder;
- cavi robot;
- batterie;
- controller;
- ventilazione e filtri;
- sistemi di sicurezza;
- utensile;
- torcia di saldatura;
- collegamenti elettrici;
- eventuali errori e allarmi memorizzati.
Nel caso di un robot per saldatura Yaskawa, la manutenzione deve considerare anche l’attrezzatura di saldatura, la torcia, il trainafilo, i cavi e gli altri componenti dell’impianto.
La manutenzione deve essere eseguita secondo le indicazioni del costruttore e in funzione delle effettive condizioni di utilizzo del robot.
Ogni quanto deve essere effettuata la manutenzione di un robot?
Non esiste un unico intervallo valido per tutti i robot industriali.
La frequenza della manutenzione dipende principalmente da:
- modello del robot;
- ore di funzionamento;
- carico;
- velocità di utilizzo;
- ambiente di lavoro;
- tipo di applicazione;
- numero di turni;
- condizioni operative.
Un robot utilizzato intensivamente in produzione richiede un programma di manutenzione diverso rispetto a un robot utilizzato occasionalmente.
È quindi opportuno definire un piano di manutenzione preventiva basato sulle indicazioni del costruttore e sulle condizioni reali dell’impianto.
La manutenzione può comprendere controlli periodici, verifiche dello stato dei componenti e interventi programmati sui componenti soggetti a usura.
Cosa comprende la manutenzione di un robot Yaskawa?
La manutenzione di un robot Yaskawa deve essere eseguita in funzione del modello del robot, del controller e delle condizioni di utilizzo.
In generale può comprendere:
- controllo degli assi;
- verifica dei riduttori;
- controllo della lubrificazione;
- verifica di motori ed encoder;
- controllo dei cavi;
- controllo dei connettori;
- verifica del controller;
- controllo di ventole e filtri;
- verifica delle batterie;
- controllo dei sistemi di sicurezza;
- analisi degli allarmi;
- verifica del programma e dei parametri;
- controllo dell’attrezzatura applicata al robot.
Nel caso di robot Yaskawa utilizzati per la saldatura, è importante verificare anche torcia, cavi, sistema di alimentazione del filo e interfaccia con il generatore di saldatura.
Il programma di manutenzione deve comunque essere definito in base allo specifico modello e alle prescrizioni del costruttore.
Cosa fare quando un robot va in allarme?
Quando un robot Yaskawa entra in allarme, è importante non procedere immediatamente al riavvio senza aver identificato la causa del problema.
Il primo passo consiste nel verificare il codice e il messaggio dell’allarme visualizzato sul Teach Pendant (tastiera del robot)
Successivamente è possibile controllare:
- stato del robot;
- eventuali allarmi del controller;
- PLC;
- sistemi di sicurezza;
- comunicazione con le altre macchine;
- alimentazione;
- utensile;
- sensori;
- eventuali anomalie meccaniche.
È importante distinguere tra un semplice allarme di gestione del ciclo e un’anomalia che può indicare un problema elettrico, elettronico o meccanico.
Se l’origine dell’allarme non è immediatamente identificabile, è consigliabile che chiamate un nostro tecnico qualificato per evitare di compromettere la sicurezza.
In alcuni casi, quando il sistema lo consente, la teleassistenza può permettere di effettuare una prima diagnosi da remoto.
È possibile effettuare assistenza da remoto?
Sì, quando l’impianto è predisposto per la connessione remota e vengono rispettati i necessari requisiti di sicurezza.
La teleassistenza può permettere al tecnico di analizzare da remoto alcuni componenti del sistema, come:
- robot;
- controller;
- PLC;
- HMI;
- reti industriali.
L’assistenza da remoto può essere utilizzata per analizzare allarmi, verificare parametri, controllare lo stato del sistema e supportare il personale durante la diagnosi.
Il collegamento remoto non sostituisce necessariamente l’intervento sul posto, ma può consentire di ridurre i tempi di diagnosi e stabilire più rapidamente quale intervento sia necessario.
Per motivi di sicurezza, l’accesso remoto deve essere configurato e autorizzato secondo le procedure previste.
Cos’è la teleassistenza robot?
La teleassistenza robot è un servizio che permette a un tecnico autorizzato di effettuare attività di diagnosi e supporto su un sistema robotizzato attraverso una connessione remota.
A seconda della configurazione dell’impianto, il tecnico può analizzare:
- stato del robot;
- allarmi;
- controller;
- PLC;
- HMI;
- comunicazioni;
- parametri;
- sequenze di funzionamento.
La teleassistenza è particolarmente utile quando si verifica un’anomalia che può essere analizzata senza la presenza immediata di un tecnico sul posto.
Può quindi contribuire a ridurre i tempi di fermo macchina, individuare più rapidamente la causa del problema e stabilire se sia necessario un intervento in presenza.
Quanto costa la manutenzione di un robot industriale?
Il costo della manutenzione di un robot industriale Yaskawa dipende dal modello, dalle ore di funzionamento, dal tipo di intervento e dalle condizioni del robot.
Una manutenzione ordinaria può avere costi molto diversi rispetto a un intervento straordinario necessario per sostituire componenti usurati o guasti.
Tra gli elementi che possono influenzare il costo troviamo:
- modello del robot;
- numero di assi;
- ore di funzionamento;
- condizioni operative;
- interventi richiesti;
- componenti da sostituire;
- eventuali attività di programmazione;
- trasferta e intervento in loco.
Per questo è difficile stabilire un prezzo standard valido per tutti i robot.
Un programma di manutenzione preventiva può tuttavia contribuire a ridurre il rischio di guasti imprevisti e di fermi produttivi, rendendo più prevedibili i costi di gestione dell’impianto.
È possibile fare manutenzione preventiva?
Sì. La manutenzione preventiva è uno degli strumenti più importanti per mantenere efficiente un robot industriale.
Consiste nell’effettuare controlli e interventi programmati prima che si verifichi un guasto.
Un piano di manutenzione preventiva può prevedere:
- controlli periodici;
- lubrificazione;
- verifica dei riduttori;
- controllo dei cavi;
- verifica dei motori;
- controllo degli encoder;
- sostituzione programmata di componenti soggetti a usura;
- controllo del controller;
- verifica dei sistemi di sicurezza;
- analisi degli allarmi;
- controllo dell’attrezzatura.
L’obiettivo non è solamente evitare il guasto, ma ridurre la probabilità di fermi produttivi non programmati.
Per un’azienda che utilizza robot per più ore al giorno, la manutenzione preventiva può essere particolarmente importante perché permette di programmare gli interventi in momenti compatibili con la produzione.
Assistenza e manutenzione robot Gontec
Gontec offre supporto per robot industriali, celle robotizzate e impianti di automazione, intervenendo su programmazione, diagnostica, manutenzione e aggiornamento dei sistemi operativi Yaskawa.
L’attività può comprendere:
diagnosi guasti · manutenzione preventiva · programmazione robot · assistenza PLC Siemens · teleassistenza sui nostri ipianti · retrofit · revamping · ottimizzazione della cella robotizzata
L’obiettivo è mantenere l’impianto affidabile, produttivo e aggiornato, riducendo quando possibile i tempi di fermo e intervenendo sulle cause delle anomalie.
Per impianti robotizzati utilizzati intensivamente, Gontec può inoltre supportare l’azienda nella definizione di un programma di manutenzione preventiva e assistenza tecnica.
Cos‘è l’asservimento robotizzato di una macchina CNC?
L’asservimento robotizzato di una macchina CNC consiste nell’utilizzare un robot antropomorfo Yaskawa per automatizzare le operazioni di carico, scarico e movimentazione dei pezzi durante il processo produttivo.
Il robot può occuparsi, in funzione dell’applicazione, di:
- prelevare il pezzo grezzo;
- caricare la macchina CNC;
- scaricare il pezzo lavorato;
- trasferire il pezzo tra diverse postazioni;
- eseguire controlli o operazioni intermedie;
- depositare il pezzo finito;
- gestire pallet, contenitori o sistemi di stoccaggio.
L’asservimento permette quindi di integrare il robot con il CNC, creando una sequenza automatizzata nella quale macchina utensile e robot lavorano in coordinamento.
Un sistema può essere composto da:
Robot → CNC → PLC → sistemi di presa → sensori → sistemi di sicurezza
L’automazione può essere progettata sia per una singola macchina sia per linee nelle quali un robot gestisce più macchine CNC.
Come funziona il carico e scarico automatico di un tornio CNC?
Nel carico e scarico robotizzato di un tornio CNC, il robot gestisce automaticamente la movimentazione del pezzo tra il sistema di alimentazione e il mandrino del tornio.
Una sequenza tipica può essere:
Pezzo grezzo → prelievo → carico tornio → lavorazione → apertura macchina → scarico → pezzo finito
Il robot riceve dal CNC o dal PLC le informazioni necessarie per sapere quando è possibile effettuare il carico o lo scarico.
Il ciclo può prevedere:
- prelievo del pezzo grezzo;
- posizionamento davanti al tornio;
- apertura della porta;
- scarico del pezzo lavorato;
- eventuale controllo o deposito del pezzo;
- carico del nuovo pezzo;
- chiusura della porta;
- avvio del ciclo CNC.
Il sistema può essere completato con pinze robotizzate, sensori di presenza, sistemi di alimentazione e dispositivi di sicurezza.
L’obiettivo è ridurre i tempi di movimentazione e permettere al tornio di lavorare con maggiore continuità.
Come funziona il carico e scarico di una fresa CNC?
L’asservimento robotizzato di una fresa CNC permette di automatizzare il trasferimento dei pezzi tra il sistema di alimentazione e il centro di lavoro.
Il robot può:
- prelevare il pezzo grezzo;
- orientarlo correttamente;
- caricarlo nella macchina;
- scaricare il pezzo lavorato;
- depositarlo nell’area prevista;
- gestire più pezzi o più lavorazioni.
La sequenza viene coordinata con il CNC e con il sistema di automazione.
In base alla configurazione, il robot può inoltre gestire pallet, morse, attrezzature o sistemi di alimentazione automatica.
L’automazione deve essere progettata considerando geometria e peso dei pezzi, tempi ciclo, spazio disponibile, accessibilità della macchina e modalità di presa.
Quanto costa automatizzare un tornio CNC?
Il costo dell’automazione di un tornio CNC dipende dalla configurazione della macchina e dal livello di automazione richiesto.
Tra i principali elementi che influenzano l’investimento troviamo:
- robot Yaskawa;
- portata e sbraccio;
- sistema di presa;
- alimentazione dei pezzi;
- PLC Siemens;
- sensori;
- sistemi di sicurezza;
- interfaccia con il CNC;
- attrezzature;
- programmazione;
- installazione;
- collaudo.
Un sistema semplice di carico e scarico può avere una configurazione molto diversa rispetto a un impianto nel quale il robot deve gestire più codici prodotto, più macchine o diverse operazioni di lavorazione.
Per questo non esiste un prezzo standard.
La valutazione deve considerare insieme investimento iniziale, tempo ciclo, utilizzo della macchina e ritorno economico dell’automazione.
Quanto costa un asservimento CNC robotizzato?
Il costo di un asservimento CNC robotizzato dipende dal numero di macchine da asservire e dalla complessità del processo.
Un impianto può comprendere:
- uno o più robot;
- CNC;
- PLC;
- sistemi di presa;
- alimentatori;
- pallet;
- sistemi di visione;
- sensori;
- sistemi di sicurezza;
- movimentazione;
- software;
- interconnessione;
- programmazione;
- installazione e collaudo.
Per questo il costo deve essere valutato sulla configurazione specifica.
Un asservimento progettato per un singolo tornio può avere esigenze molto diverse rispetto a un sistema nel quale un robot alimenta due o più macchine CNC.
La progettazione deve quindi partire dall’analisi del processo, dei pezzi e dei tempi ciclo.
Quali vantaggi offre l’asservimento robotizzato?
L’asservimento robotizzato delle macchine CNC permette di automatizzare le operazioni ripetitive di movimentazione dei pezzi e può offrire diversi vantaggi produttivi.
Tra i principali:
- riduzione dei tempi di carico e scarico;
- maggiore continuità produttiva;
- aumento dell’utilizzo della macchina CNC;
- riduzione delle attività manuali ripetitive;
- maggiore ripetibilità della movimentazione;
- possibilità di lavorare su più turni;
- maggiore sicurezza nelle operazioni ripetitive;
- riduzione dei tempi improduttivi;
- possibilità di asservire più macchine con un unico robot.
Il vantaggio economico dipende soprattutto da quanto tempo la macchina CNC rimane effettivamente produttiva.
Un robot non deve quindi essere valutato solamente in base alla velocità di movimentazione, ma considerando l’intero ciclo:
carico → lavorazione → scarico → nuovo carico
L’obiettivo è ridurre i tempi improduttivi e aumentare l’utilizzo effettivo della macchina.
È possibile automatizzare una macchina CNC esistente?
Sì, in molti casi è possibile automatizzare una macchina CNC già installata, senza necessariamente sostituire il centro di lavoro.
L’intervento deve verificare:
- modello e controllo CNC;
- interfacce disponibili;
- segnali di macchina;
- accessibilità;
- spazio disponibile;
- apertura delle porte;
- sistema di bloccaggio;
- alimentazione dei pezzi;
- tempi ciclo;
- sistemi di sicurezza.
Il robot può essere integrato con il CNC attraverso il PLC e le interfacce di comunicazione disponibili, coordinando le operazioni di carico, scarico e avvio del ciclo.
L’automazione di una macchina esistente può quindi rappresentare una soluzione interessante quando il CNC è ancora produttivo e affidabile, ma le operazioni di movimentazione vengono ancora effettuate manualmente.
Un robot può gestire più macchine CNC?
Sì, un robot industriale può essere progettato per asservire più macchine CNC, quando disposizione dell’impianto, tempi ciclo e caratteristiche dei pezzi lo permettono.
Ad esempio, un robot può gestire:
CNC 1 → CNC 2 → CNC 3 → controllo → scarico
La convenienza dipende principalmente dai tempi di lavorazione e dai tempi necessari per caricare e scaricare ciascuna macchina.
Se il robot deve attendere troppo a lungo una macchina, oppure se i tempi di movimentazione diventano eccessivi, può essere necessario modificare la configurazione oppure utilizzare più robot.
L’analisi del tempo ciclo complessivo è quindi fondamentale per dimensionare correttamente il sistema.
Un asservimento multi-macchina può permettere di sfruttare meglio il robot e aumentare il livello di automazione della linea produttiva.
Come si calcola il ROI di un asservimento CNC?
Il ROI di un asservimento CNC permette di valutare se l’investimento necessario per automatizzare il carico e scarico delle macchine può essere economicamente conveniente.
Per effettuare il calcolo è necessario confrontare la situazione attuale con quella prevista dopo l’automazione.
Tra i principali fattori da considerare:
Investimento
- robot;
- pinze;
- automazione;
- sistemi di sicurezza;
- PLC;
- attrezzature;
- programmazione;
- installazione;
- collaudo.
Benefici
- riduzione dei tempi di carico e scarico;
- aumento dell’utilizzo del CNC;
- maggiore produzione;
- riduzione delle attività manuali;
- possibilità di lavorare su più turni;
- riduzione dei tempi improduttivi;
- eventuale gestione di più macchine con un robot.
In forma semplificata:
Tempo di ritorno = investimento iniziale / beneficio economico annuo
Per ottenere una valutazione realistica è necessario utilizzare i dati effettivi dell’azienda, considerando pezzi prodotti, tempo ciclo, ore di funzionamento, numero di turni e costo del processo manuale.
Asservimento CNC Gontec
Gontec progetta e integra soluzioni di asservimento robotizzato per macchine CNC, automatizzando le operazioni di carico, scarico e movimentazione dei pezzi.
La soluzione può essere sviluppata per:
- torni CNC;
- frese CNC;
- centri di lavoro;
- macchine utensili;
- linee multi-macchina.
L’automazione può integrare robot industriali, PLC, sistemi di presa, sensori, sistemi di sicurezza e interfacce con il CNC, creando un processo coordinato e automatizzato.
L’obiettivo è aumentare l’utilizzo delle macchine, ridurre i tempi improduttivi e rendere più efficiente la produzione.
Hai già un tornio, una fresa o un centro di lavoro CNC e vuoi automatizzare il carico e scarico? Gontec può analizzare il processo esistente e progettare una soluzione robotizzata dimensionata sulle caratteristiche della macchina e della produzione.
Cos’è la visione 3D per robot?
La visione 3D per robot è una tecnologia che permette a un sistema robotizzato di acquisire informazioni tridimensionali sull’ambiente e sui pezzi presenti nell’area di lavoro.
A differenza di una semplice telecamera 2D, un sistema di visione 3D può fornire informazioni relative a:
- posizione;
- altezza;
- profondità;
- orientamento;
- forma;
- dimensioni del pezzo.
Questi dati possono essere elaborati dal sistema di visione e utilizzati dal robot per determinare dove si trova il pezzo e come deve essere raggiunto e prelevato.
La visione 3D può essere utilizzata, ad esempio, per:
- picking robotizzato;
- carico e scarico di macchine CNC;
- alimentazione di linee automatiche;
- riconoscimento dei pezzi;
- movimentazione di componenti alla rinfusa;
- controllo della posizione dei componenti;
- guida del robot durante le operazioni automatiche.
L’integrazione tra visione 3D, robot e PLC permette quindi di automatizzare anche applicazioni nelle quali la posizione dei pezzi non è sempre predeterminata.
Come funziona la guida robot tramite visione 3D?
La guida robot tramite visione 3D permette al robot di modificare la propria posizione in funzione delle informazioni rilevate dalla telecamera o dal sensore tridimensionale.
Una sequenza tipica può essere:
Acquisizione 3D → elaborazione immagine → riconoscimento pezzo → calcolo posizione → comunicazione al robot → presa
Il sistema di visione acquisisce una rappresentazione tridimensionale dell’area di lavoro.
Il software analizza i dati e identifica il pezzo in base alla geometria precedentemente configurata.
Successivamente vengono calcolate le coordinate del pezzo, compreso il suo orientamento.
Queste informazioni vengono trasferite al sistema robotizzato, che modifica la traiettoria e porta la pinza nella posizione corretta.
Questo permette di automatizzare processi nei quali i pezzi possono trovarsi in posizioni o orientamenti differenti.
Un robot può riconoscere automaticamente un pezzo?
Sì, un robot può essere integrato con un sistema di visione in grado di riconoscere automaticamente i pezzi.
Il sistema di visione acquisisce l’immagine o la nuvola di punti del componente e la confronta con le caratteristiche precedentemente definite.
Il riconoscimento può basarsi, a seconda della tecnologia utilizzata, su:
- forma;
- geometria;
- dimensioni;
- caratteristiche superficiali;
- posizione;
- orientamento;
- modello tridimensionale.
Una volta identificato il pezzo, il sistema può comunicare al robot quale componente è stato rilevato e dove si trova.
Il robot può quindi selezionarlo, orientarlo e movimentarlo verso la posizione prevista.
Questa tecnologia è particolarmente utile quando i pezzi non sono disposti in modo perfettamente ordinato.
Come funziona il riconoscimento dei pezzi?
Il riconoscimento automatico dei pezzi avviene attraverso l’acquisizione e l’elaborazione delle informazioni provenienti dal sistema di visione.
In una configurazione 3D, il sistema può acquisire una nuvola di punti che rappresenta la geometria dell’area osservata.
Il software analizza questi dati per individuare gli oggetti che corrispondono ai modelli o ai criteri impostati.
Una volta identificato il componente, il sistema può determinare:
- posizione X;
- posizione Y;
- posizione Z;
- orientamento;
- eventuale inclinazione;
- modello del pezzo.
Le coordinate vengono quindi utilizzate dal robot per eseguire la presa o la movimentazione.
Il riconoscimento può essere progettato per gestire anche più tipologie di pezzi, quando il sistema di visione e il software sono configurati per identificarle.
È possibile automatizzare il carico dei pezzi con una telecamera 3D?
Sì. La visione 3D può essere utilizzata per automatizzare il carico dei pezzi anche quando questi non sono posizionati in modo preciso.
Ad esempio, i componenti possono essere raccolti da un contenitore o da un’area di accumulo.
Il sistema 3D individua i pezzi disponibili e ne determina posizione e orientamento.
Il robot può quindi:
- acquisire le coordinate del pezzo;
- scegliere il componente da prelevare;
- raggiungere la posizione;
- effettuare la presa;
- orientare il pezzo;
- caricarlo nella macchina o nella stazione di lavoro.
Questa soluzione è particolarmente interessante per applicazioni di bin picking, carico di macchine CNC e movimentazione automatica di componenti.
La progettazione deve comunque considerare geometria dei pezzi, riflettività delle superfici, sovrapposizioni, accessibilità e caratteristiche della pinza robotizzata.
Quali vantaggi offre la visione artificiale?
L’integrazione della visione artificiale con un robot industriale permette di rendere il sistema più flessibile e autonomo.
Tra i principali vantaggi:
- riconoscimento automatico dei pezzi;
- localizzazione tridimensionale;
- gestione di pezzi non perfettamente posizionati;
- riduzione delle operazioni manuali;
- maggiore flessibilità;
- possibilità di gestire più varianti;
- automatizzazione del picking;
- maggiore controllo del processo;
- possibilità di integrare controlli dimensionali o di presenza;
- riduzione degli errori di posizionamento.
La visione può quindi trasformare un robot che esegue una traiettoria fissa in un sistema capace di adattare il proprio comportamento alle informazioni rilevate nell’ambiente di lavoro.
Il risultato dipende però dalla corretta integrazione tra telecamera, software di visione, robot, PLC, illuminazione, pinza e processo produttivo.
Visione 3D e robotica Gontec
Gontec integra sistemi di visione artificiale e visione 3D con robot Yaskawa per realizzare applicazioni di riconoscimento, picking, movimentazione e guida robot.
La soluzione può integrare:
Telecamera 3D → software di visione → PLC → robot → sistema di presa
La tecnologia può essere applicata, ad esempio, al carico automatico di macchine CNC, alla movimentazione di componenti, al riconoscimento dei pezzi e all’alimentazione automatica delle linee.
Ogni applicazione deve essere valutata considerando caratteristiche dei pezzi, precisione richiesta, ambiente di lavoro, tempi ciclo e modalità di movimentazione.
Hai bisogno di automatizzare il riconoscimento e il prelievo di pezzi?
Gontec può analizzare l’applicazione e valutare l’integrazione tra visione 3D, robot e sistema di presa.
Cos’è la fresatura robotizzata 3D?
La fresatura robotizzata 3D è un processo di lavorazione nel quale un robot industriale viene utilizzato per movimentare un utensile di fresatura lungo traiettorie tridimensionali.
Rispetto a una lavorazione robotica semplice, la fresatura 3D permette di seguire superfici e geometrie complesse, adattando la posizione e l’orientamento dell’utensile durante la lavorazione.
Un sistema di fresatura robotizzata è composto da:
- robot Yaskawa
- mandrino ad alta velocità raffreddato ad acqua;
- utensili di fresatura;
- sistema di aspirazione;
- software CAD/CAM;
- sistema di controllo;
- PLC;
- dispositivi di sicurezza;
Il robot può essere programmato per seguire una traiettoria tridimensionale generata a partire dal modello CAD del componente.
La fresatura robotizzata 3D può essere utilizzata per sgrossatura, finitura, rifilatura, foratura, sbavatura e lavorazione di superfici tridimensionali.
È particolarmente interessante quando è necessario lavorare componenti di grandi dimensioni, geometrie complesse o produzioni caratterizzate da una certa flessibilità.
Quali materiali possono essere fresati con un robot?
Un robot per fresatura può essere utilizzato per lavorare diversi materiali, purché siano correttamente dimensionati robot, mandrino, utensili e parametri di lavorazione.
Tra i materiali che possono essere lavorati troviamo, ad esempio:
- materiali plastici;
- poliuretano;
- legno;
- MDF;
- compositi;
- resine;
- materiali espansi;
- alluminio;
- leghe leggere;
- alcuni materiali tecnici.
La scelta della configurazione dipende dalla durezza e dalle caratteristiche del materiale, dalla quantità di materiale da asportare, dalla precisione richiesta e dalla geometria del pezzo.
Per materiali più impegnativi è fondamentale valutare rigidità del sistema, potenza del mandrino, coppia disponibile, utensili, velocità di taglio e strategia di lavorazione.
Non esiste quindi una configurazione robotizzata universale: il sistema deve essere dimensionato in funzione del materiale e del processo.
Quali vantaggi offre la fresatura robotizzata?
La fresatura robotizzata permette di automatizzare lavorazioni tridimensionali mantenendo una notevole flessibilità del sistema.
Tra i principali vantaggi:
- possibilità di lavorare pezzi di grandi dimensioni;
- ampia area di lavoro;
- elevata libertà di movimento;
- lavorazione di superfici 3D complesse;
- possibilità di utilizzare diversi utensili;
- riduzione delle operazioni manuali;
- ripetibilità del processo;
- possibilità di integrare sistemi CAD/CAM;
- riconfigurabilità dell’impianto;
- possibilità di integrare visione e sistemi di misura;
- automazione di operazioni di fresatura, rifilatura e sbavatura.
Un ulteriore vantaggio è la possibilità di utilizzare lo stesso robot per più lavorazioni, modificando utensili e programmi in funzione del prodotto.
La convenienza dipende comunque dalle caratteristiche della lavorazione, dalle tolleranze richieste, dai materiali e dai volumi produttivi.
Quanto è precisa la fresatura con un robot?
La precisione della fresatura robotizzata dipende da numerosi fattori e non può essere definita considerando solamente la precisione dichiarata dal costruttore del robot Yaskawa.
Influiscono, ad esempio:
- modello e dimensioni del robot;
- rigidità della struttura;
- posizione del pezzo all’interno dell’area di lavoro;
- peso dell’utensile;
- mandrino;
- forze di taglio;
- materiale lavorato;
- utensile;
- calibrazione;
- programmazione;
- strategia CAM;
- temperatura;
- eventuali sistemi di compensazione.
Il robot offre generalmente un’elevata ripetibilità, ma la precisione assoluta della lavorazione può essere influenzata dalla deformazione della struttura sotto carico.
Per questo, quando sono richieste tolleranze particolarmente strette, è importante valutare preventivamente l’applicazione attraverso simulazione, prove di lavorazione, calibrazione e, quando necessario, sistemi di misura o compensazione.
La fresatura robotizzata è quindi particolarmente indicata quando la flessibilità e la capacità di lavorare geometrie complesse sono prioritarie, mentre per lavorazioni meccaniche con tolleranze molto ristrette può essere più appropriato un centro di lavoro CNC.
Come funziona la programmazione CAD/CAM di un robot?
La programmazione CAD/CAM di un robot per fresatura permette di generare le traiettorie di lavorazione direttamente a partire dal modello tridimensionale del componente.
Il processo può essere suddiviso in diverse fasi:
Modello CAD → definizione lavorazioni → generazione traiettorie → simulazione → post-processing → trasferimento al robot
Il modello 3D del pezzo viene importato nel software CAD/CAM.
Vengono quindi definite le lavorazioni da eseguire, come:
- sgrossatura;
- finitura;
- profilatura;
- foratura;
- rifilatura;
- lavorazione di superfici 3D.
Il software genera le traiettorie dell’utensile considerando geometria del pezzo, utensile e strategia di lavorazione.
Successivamente il programma viene convertito attraverso un post-processore specifico per il robot e per il sistema di controllo utilizzato.
Prima dell’esecuzione sul robot è possibile effettuare una simulazione per verificare:
- traiettorie;
- raggiungibilità;
- orientamento dell’utensile;
- collisioni;
- singolarità;
- limiti degli assi;
- tempi di lavorazione.
La programmazione CAD/CAM consente quindi di gestire in modo più efficiente lavorazioni complesse rispetto alla programmazione manuale punto-punto.
Quanto costa un impianto di fresatura robotizzata?
Il costo di un impianto di fresatura robotizzata 3D dipende dalla configurazione e dalle caratteristiche della lavorazione.
Tra gli elementi che incidono maggiormente sull’investimento troviamo:
- robot industriale Yaskawa;
- portata e sbraccio;
- mandrino;
- utensili;
- cambio utensile;
- sistema di aspirazione;
- posizionatore;
- software CAD/CAM;
- post-processore;
- PLC;
- sistemi di sicurezza;
- eventuale visione o sistema di misura;
- programmazione;
- installazione;
- collaudo.
Un sistema destinato alla lavorazione di materiali plastici o compositi può avere caratteristiche molto diverse rispetto a un impianto progettato per la fresatura dell’alluminio.
Anche le dimensioni del pezzo e l’area di lavoro incidono significativamente sulla configurazione.
Per questo non esiste un prezzo standard per una fresatrice robotizzata: l’investimento deve essere valutato sulla base del materiale, delle dimensioni dei pezzi, delle tolleranze, dei tempi ciclo e delle lavorazioni richieste.
Prima di realizzare l’impianto è possibile effettuare una valutazione tecnica attraverso analisi del processo, simulazione robotica e studio delle traiettorie CAD/CAM, così da definire la configurazione più adatta.
Fresatura robotizzata 3D Gontec
Gontec progetta e integra sistemi di fresatura robotizzata 3D per automatizzare lavorazioni di fresatura, rifilatura, sbavatura e finitura di componenti tridimensionali.
La soluzione può integrare:
Robot industriale → mandrino → cambio utensile → CAD/CAM → PLC → posizionatore → sistemi di sicurezza
La progettazione viene sviluppata in funzione del materiale, delle dimensioni del pezzo, delle lavorazioni richieste, della precisione e dei tempi ciclo.
La simulazione robotica e la programmazione CAD/CAM permettono di verificare preventivamente la raggiungibilità del pezzo, le traiettorie dell’utensile e le eventuali interferenze.
Hai bisogno di automatizzare una lavorazione 3D, una rifilatura o una fresatura su pezzi di grandi dimensioni?
Gontec può analizzare il processo e progettare una soluzione robotizzata dimensionata sulla specifica applicazione.
Cos’è il noleggio operativo delle saldatrici?
l noleggio operativo delle saldatrici è una formula che permette alle aziende di utilizzare una saldatrice professionale attraverso un canone periodico, evitando di sostenere immediatamente l’intero costo di acquisto della macchina.
È una soluzione pensata per le aziende che vogliono rinnovare o ampliare il proprio parco macchine, mantenendo sotto controllo l’investimento iniziale e i costi di gestione.
Come funziona il noleggio operativo di una saldatrice?
Il funzionamento è semplice:
- il cliente sceglie la saldatrice più adatta alle proprie esigenze tra INE, Fronius, EWM e Lorch;
- viene definita la configurazione della macchina;
- viene stipulato il contratto di noleggio operativo;
- l’azienda utilizza la saldatrice pagando un canone periodico;
- al termine del contratto vengono valutate le opzioni previste dall’accordo.
La durata, il canone e i servizi inclusi dipendono dalla configurazione scelta e dalle condizioni del contratto.
Quali vantaggi offre il noleggio operativo?
Il noleggio operativo può offrire diversi vantaggi alle aziende che utilizzano quotidianamente apparecchiature per la saldatura.
Tra i principali:
- riduzione dell’investimento iniziale;
- maggiore prevedibilità dei costi;
- possibilità di utilizzare apparecchiature di nuova generazione;
- rinnovo più semplice del parco macchine;
- possibilità di pianificare la spesa attraverso un canone periodico;
- accesso a tecnologie più evolute senza acquistare immediatamente la macchina;
- possibilità di associare, quando previsto dal contratto, servizi di assistenza e manutenzione.
Quando conviene noleggiare una saldatrice invece di acquistarla?
Il noleggio operativo può essere interessante quando l’azienda vuole:
- sostituire una saldatrice obsoleta;
- aumentare temporaneamente la capacità produttiva;
- evitare un investimento iniziale elevato;
- mantenere aggiornato il parco macchine;
- pianificare i costi nel medio periodo;
- introdurre nuove tecnologie di saldatura;
- valutare una nuova apparecchiatura prima di effettuare un investimento definitivo.
La scelta tra acquisto e noleggio operativo deve essere valutata considerando durata di utilizzo, costo complessivo, esigenze produttive e condizioni economiche del contratto.
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