Pick & Place automatizzato di lastre di marmo su misura

Movimentazione Pick and Place automatizzata per lastre di marmo su misura

L'azienda cliente

Il committente di questo progetto di automazione speciale è un’azienda italiana che produce su misura cucine di design in pietra e marmo.

La necessità

Come si possono automatizzare dei processi di Pick & Place, presa, carico e scarico di pezzi di marmo dalle dimensioni sempre differenti?

L’azienda aveva la necessità di automatizzare le azioni di Pick & Place di un robot cartesiano utilizzato per afferrare varie lastre di marmo e trasferirle dal magazzino a un’etichettatrice, dall’etichettatrice a un pianale per effettuare il taglio su misura, e infine dalla zona di taglio a un ulteriore pianale vuoto per lo scarico del pezzo.

Le difficoltà erano sorte nell’automatizzare il processo di Pick & Place, principalmente per via dell’aspetto custom dei mobili prodotti, e dunque delle misure sempre diverse delle lastre di marmo necessarie.

La soluzione sviluppata

Le premesse:

Le lastre da movimentare hanno dimensioni diverse;
Lo spessore delle lastre, e dunque il peso, è variabile;
La posizione di prelievo e di deposito è nota solo nel momento in cui la lastra è arrivata in una delle tre postazioni;
I dati che descrivono le azioni che il cartesiano dovrà eseguire sono forniti da tre diversi attori non in comunicazione tra loro.

La soluzione ideata da Eureka System prende il nome di PM Manager e al suo interno integra un core matematico che abbiamo chiamato PM Core. PM Manager è un applicativo che raccoglie, interpreta e computa i dati di tre diverse fonti, al fine di dirigere le azioni di pick & place del manipolatore robotico cartesiano:

App aziendale di scarico pezzi: aggiornamento schema di taglio della lastra, richiesta validazione e abort dei pezzi.
Servizio Rest: geometria delle lastre, posizione dei pezzi rispetto alle postazioni di prelievo e di deposito.
PLC Cartesiano: tipo di movimentazione che bisogna eseguire, codice identificativo di ogni lastra e dei pianali.

Per manipolare i pezzi di marmo, il robot cartesiano è dotato di una testa di presa che conta ben 192 ventose. La soluzione sviluppata da Eureka System è in grado di calcolare automaticamente anche quante e quali ventose attivare per eseguire al meglio le movimentazioni richieste.

Il PM Manager comunica con i tre attori e rielabora le informazioni ricevute, per poi metterle a disposizione del PM Core, il cuore matematico vero e proprio dell’applicativo. Il Core ha il compito di verificare la fattibilità dell’azione di prelievo e deposito della lastra o del pezzo di marmo. A questo punto procede a calcolare automaticamente le quote X, Y, rotazione R e la matrice di attuazione ventose in aspirazione o soffio da applicare alla testa di presa del cartesiano. L’applicativo, poi, gestisce e reinterpreta i dati durante le fasi di movimentazione.

I vantaggi ottenuti

L’interfaccia utente fornisce significativi contributi visivi, utili a comprendere e ad analizzare le movimentazioni del cartesiano. Grazie a una studiata interfaccia grafica, nell’HMI è possibile visualizzare informazioni, come ad esempio:

la geometria della lastra o dei pezzi da manovrare nelle tre postazioni;
la mano di presa e le ventose utilizzate;
la posizione della mano di presa rispetto al contesto, ossia agli ingombri intorno al pezzo;
la fattibilità del movimento: percentuale e distribuzione della forza, centro della pinza all’interno del range predefinito, eccetera;
i dati di lavorazione della lastra e dei singoli pezzi di cui è composta (con possibilità di scegliere che pezzi visualizzare);
eventuali errori nelle posizioni di prelievo e di deposito;
eventuali limiti di movimento della mano di presa.

Inoltre, per il calcolo delle quote e della matrice di attuazione delle ventose vengono messe a disposizione due diverse modalità: 100% automatica oppure semi-automatica (scelta manuale del pezzo da movimentare, posizionamento della mano di presa e ventose determinabili da un operatore), utile ad esempio per ovviare a casi di guasto o rottura di una o più ventose.