Un sistema robotico con visione artificiale per il riempimento degli stampi di poliuretano espanso

Eureka System ha sviluppato una soluzione robotica completa per automatizzare il processo di riempimento degli stampi. Si tratta di un’applicazione robotica speciale, in cui un robot industriale asserve contemporaneamente due linee di produzione di sedie e altri elementi d’arredo in poliuretano espanso. Il robot utilizzato è un COMAU a 6 assi, modello Smart 5 NJ-110-3.0 con 110 kg di capacità di carico al polso e uno braccio orizzontale di 2980 mm e controllore KEBA. Per effettuare tutte le operazioni necessarie, questo robot antropomorfo porta al polso sia la testa di erogazione che miscela ed eroga il poliuretano negli stampi, sia una telecamera KEYENCE per la Visione Artificiale. che acquisisce le immagini del foro dello stampo per calcolare le coordinate precise del foro.

Una tipica fase di lavoro di questa applicazione si compone in questo modo:

1. Il robot si posiziona in modo che la telecamera al polso, movimentata in altezza da un attuatore lineare, sia in grado di vedere il foro dello stampo in cui erogare il poliuretano.
2. Il sistema di visione artificiale acquisisce un’immagine del foro e calcola le coordinate precise da utilizzare nel movimento del robot.
3. Il robot si posiziona in base alle coordinate calcolate e scatta una seconda foto per verificarne la correttezza. Se errate, provvede a ricalcolarle e riverificarle; se corrette le memorizza e si dirige in una posizione di presa secondaria per fare il picking dell’imbuto tramite cui erogherà il poliuretano nello stampo.
4. Preso l’imbuto, il robot torna in posizione e procede all’erogazione del poliuretano.
5. Al termine di quest’operazione, che può variare nei tempi e nella quantità di materiale erogato a seconda della ricetta in produzione, il robot rilascia l’imbuto in una postazione laterale e avvia la pulizia automatica della testa di erogazione.

Dal punto di vista dell’interconnessione del sistema nel suo complesso, sono stati sfruttati due PLC: un PLC KEBA per la gestione del robot e la comunicazione con il sistema di visione artificiale e il PLC di linea, e un PLC SIEMENS che opera come PLC di linea. Il PLC KEBA comunica con KEYENCE tramite socket TCP/IP e con il PLC di linea tramite protocollo di comunicazione PROFINET. La sicurezza dell’applicazione viene gestita a livello superiore dal PLC Siemens, mentre il controllore Keba si occupa di gestire tutti i segnali Safety del robot e si interfaccia con il PLC di linea per comunicare lo stato dell’emergenza del robot e acquisire lo stato generale dell’emergenza della linea, compreso lo stato dei cancelli e delle barriere di sicurezza.