Robotica
NUOVI AEREI GRAZIE AI COBOT
01/06/2018

Dimostrazione del funzionamento del sistema di robotica collaborativa messo a punto dal team MACHAMP dell’ITIA-CNR utilizzando robot KUKA: l’applicazione è stata presentata in anteprima all’HMI di Hannover nel 2017, mentre in Italia è stata in mostra, per la prima volta, a marzo 2018, in occasione di Mecspe di Parma.

Un progetto europeo guidato da ITIA-CNR ha messo a punto un sistema di assemblaggio delle cappelliere nella fusoliera, assistito da robot collaborativi KUKA. Una soluzione che libera gli addetti dalla parte più pesante del lavoro.

di Giovanni Invernizzi

Tra i settori industriali che vivranno una forte crescita nel prossimo decennio, quello aeronautico avrà senz’altro un ruolo preminente. La domanda di aerei per il trasporto passeggeri è in forte aumento, in media del 7%, e prevede un’automazione sempre più spinta anche in un comparto in cui le grandi dimensioni dei componenti richiedono necessariamente l’intervento umano. In particolare, tutti i lavori di finitura e gli allestimenti interni dei velivoli necessitavano finora dell’intervento umano, data la difficoltà a introdurre nei tronconi di fusoliera macchinari ingombranti. Ora però si assiste a uno sforzo per introdurre la robotica collaborativa in questa tipologia di lavorazioni, migliorando quindi l’operatività degli addetti, meno faticosa e più semplice.

LBR è l’acronimo di “Leichtbauroboter”, “robot leggero”, mentre “iiwa” significa “intelligent industrial work assistant”. Questo robot assicura processi innovativi di produzione in diversi comparti industriali.

PIÙ ERGONOMIA

In questa direzione sta lavorando l’ITIA-CNR, l’Istituto di Tecnologie Industriali e Automazione del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Milano (www.itia.cnr.it), che ha creato un team, denominato MACHAMP (Manipulator Assistive Control for Human Amplification in Mounting Procedures) indirizzato proprio all’innovazione nell’assemblaggio degli interni di aeromobili. Il MACHAMP lavora nell’ambito di un progetto europeo mirato a introdurre la cooperazione uomo-robot nell’industria aeronautica, Cleansky Eureca (www.cleansky-eureca.eu), e ha stretto una collaborazione con KUKA (www.kuka.com/it) per sviluppare un sistema robotico di assistenza agli operatori impegnati in questo tipo di produzione. In particolare, sono stati utilizzati un robot collaborativi LBR iiwa e la piattaforma mobile flexFELLOW, entrambi di KUKA, per realizzare una soluzione robotica collaborativa ergonomica, programmabile in apprendimento manuale, ma anche in grado di ricevere istruzioni direttamente da codici QR. La soluzione permette inoltre la possibilità di un sollevamento manuale senza sforzi, con effetto “zero gravità”, e un posizionamento dei componenti più rapido e più accurato.

I ricercatori ITIA-CNR che fanno parte del team MACHAMP.

SOLUZIONE INNOVATIVA

Spiega Loris Roveda, di ITIA-CNR: “La nostra applicazione interviene in varie fasi, dal recupero dei componenti fuori dall’aereo all’approvvigionamento in modo autonomo all’interno della cabina, per passare alla finalizzazione degli assemblaggi. Le linee guida del progetto, assai dettagliate, si sono basate su requisiti specifici forniti dall’end user. Ne è scaturita una soluzione non standard che, grazie al contributo di KUKA, ha unito robotica mobile e robotica collaborativa, con la persona al centro assistita dal robot. L’operatore non deve più svolgere compiti pesanti, ma conserva un ruolo di supervisione, ad alto valore aggiunto, soprattutto durante la delicata fase di assemblaggio”. La piattaforma mobile può essere spostata man mano che l’assemblaggio avanza e utilizza il cobot leggero installato a bordo solo quando necessario, per esempio per assistere l’operatore nel montaggio dei pannelli laterali o delle cappelliere, che vengono sollevate e collocate in posizione da un robot collaborativo specificamente progettato, in grado di compiere al posto dell’uomo quest’operazione particolarmente faticosa.

Il sistema KUKA composto dal braccio robotico collaborativo LBR iiwa e dalla piattaforma mobile flexFELLOW utilizzati per il progetto.

NON SOLO AEREI

La soluzione ideata da ITIA-CNR si inserisce in un’iniziativa più ampia che prevede anche azioni in altre direzioni, come il re-design di componenti degli aeromobili per facilitare l’automazione dei processi produttivi e l’impiego di sistemi di realtà virtuale, un altro trend molto attuale nella digitalizzazione del manufacturing, per assistere l’operatore durante le fasi di lavoro ma anche per simulare i processi, metterli a punto e formare il personale. Il concept, però, è stato sviluppato anche per essere applicato in altri tipi di produzione. Conclude Roveda: “Anche se è stata ideata per l’industria aerospaziale, in realtà quest’applicazione può essere utilizzata in molti altri settori industriali, come l’Automotive e il manufacturing di treni e navi”. ©TECN’È

Il braccio robotico collaborativo KUKA LBR iiwa sta trovando sempre più impiego nell’industria in supporto agli addetti impegnati in un gran numero di attività in cui l’intervento diretto dell’uomo resta insostituibile.



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