Dopo l’acquisizione di B&R nel 2017, ABB ha analizzato le possibili integrazioni dei PLC e dei sistemi di trasporto intelligente dell’azienda austriaca con i propri robot, definendo diverse strategie di azione.
Dopo l’acquisizione nel 2017 di B&R, azienda con vaste competenze nell’ambito dei PLC, dei controlli di macchina e dei sistemi di trasporto e movimentazione, ABB ha messo a punto una serie di soluzioni per integrare i propri robot con questi prodotti.
di Riccardo Oldani
I robot industriali sono macchine sempre più flessibili. Non solo perché sono sempre più “friendly” nei confronti dell’uomo, in grado di condividere con lui gli spazi di lavoro e di farsi programmare in modo più semplice. Ma anche perché si integrano sempre meglio con altri sistemi di automazione, dalle macchine ai sistemi di trasporto e motion. Questo, almeno, nell’ottica di uno dei principali player del settore, ABB, che negli ultimi mesi ha annunciato una serie di novità.
Tra queste non figurano soltanto nuove tipologie di robot e controlli, come lo SCARA IRB 910INV, l’antropomorfo IRB 1100 o il controller OmniCore, già presentati alla fine del 2019, ma anche soluzioni completamente innovative che mirano a integrare i robot ABB con i sistemi di B&R, l’azienda specializzata nello sviluppo di PLC, sistemi di motion e trasporti intelligenti acquisita dal gruppo svizzero-svedese nel 2017.
Il costruttore di macchine che deve introdurre un robot in una sua soluzione in cui deve controllare decine di assi può avere la necessità di gestirlo attraverso il sistema di controllo della macchina. Per situazioni di questo tipo ABB e B&R stanno sviluppando una soluzione, la Machine Centric Robotics, per cui saranno presto disponibili nuovi robot senza controller.
QUANDO LA MACCHINA È AL CENTRO
Abbiamo parlato di queste innovazioni con Michele Pedretti, Business Development Manager Local Business di ABB Robotics in Italia. “Da quando ABB ha acquisito B&R abbiamo analizzato con attenzione l’integrazione dei rispettivi prodotti seguendo due differenti approcci. Quello più ambizioso, e anche più complesso, punta all’introduzione di una nuova generazione di “Machine Centric Robots”, pensati per i casi in cui i clienti, principalmente costruttori di macchine, abbiano bisogno di soluzioni per il controllo di numerosi assi interpolati nelle quali il robot è un sottoinsieme di un sistema più complesso. Se, per esempio, in una linea di packaging in cui deve controllare decine di assi, lo sviluppatore deve aggiungere al sistema di controllo ulteriori 4 assi per governare un FlexPicker ABB, può essere estremamente utile per lui gestire questo robot come tutti gli altri assi, attraverso il “cervello” B&R con cui controlla la parte di motion”. I nuovi Machine Centric Robot di ABB saranno quindi una famiglia di macchine completamente nuova, simili esteriormente a quelle già esistenti ma prive di una loro unità di controllo, perché questa sarà integrata all’interno del sistema di B&R. Troveranno impiego in quelle particolari applicazioni in cui il robot risulta essere un elemento interno alla macchina e non un blocco modulare indipendente nelle fasi di lavoro.
Il FlexPicker di ABB è uno dei robot di pick & place più utilizzati dagli OEM, soprattutto nel mercato del packaging. La sua perfetta integrazione con i sistemi di trasporto intelligente di B&R, ACOPOStrak e SuperTrak, ha portato alla realizzazione di macchine estremamente innovative e performanti nel packaging alimentare, farmaceutico o cosmetico.
ABBATTERE LE BARRIERE
“C’è però anche un’altra esigenza”, continua Pedretti. “Gli sviluppatori che impiegano abitualmente robot ABB devono avere la possibilità di integrarli facilmente con i PLC di B&R, applicazioni in cui il robot è centrale nelle fasi di lavoro, in cui assolve un insieme di compiti indipendentemente dagli altri elementi della linea. Si tratta di un bisogno espresso da molti nostri clienti. Uno in particolare ci ha spinti a lavorare in questa direzione e ora siamo già pronti con soluzioni per il mercato. L’idea è sviluppare programmi per rendere estremamente semplici e preimpostati la comunicazione e lo scambio dati tra i PLC e le interfacce uomo-macchina (HMI) di B&R con i robot di ABB”. Strumenti, nell’ottica del gruppo, che si tradurranno anche in una grande facilità d’uso per gli utilizzatori finali, i quali, grazie alla possibilità di accedere a un’unica interfaccia, potranno non soltanto gestire la macchina, le ricette, la velocità o i tempi ciclo, ma anche accedere nello stesso tempo a schermate preconfigurate per utilizzare, modificare o gestire buona parte del programma del robot.
YuMi Single Arm è la versione a un solo braccio di YuMi, il robot collaborativo di ABB. Nasce da una richiesta del mercato per un robot con minor “footprint” e installabile non solo sul piano ma anche a parete o a soffitto.
SOLUZIONI TIME SAVING
Pedretti entra più nei particolari. “Attraverso i PLC e le HMI di B&R l’operatore potrà accedere ad aree condivise di memoria per impostare il funzionamento dei robot, per esempio correggendo o modificando punti del loro movimento, metterli in stop o in start, cambiare ciclo e svolgere, attraverso un’interfaccia condivisa anche con la macchina, tutte quelle funzioni che abitualmente richiederebbero un sistema a parte. Avremo quindi la possibilità di integrare un robot in una macchina fin dalla fase del progetto, o anche in un secondo tempo, in retrofitting, sempre mantenendo un unico punto di accesso per l’operatore. Potranno inoltre essere previsti livelli diversi di accesso alle schermate, per esempio solo per gli operatori o solo per i manutentori o tecnici specializzati”. Il grande valore aggiunto di questo approccio, secondo ABB, consiste nel fatto che i costruttori di macchine e i system integrator potranno ridurre notevolmente i tempi necessari a predisporre la comunicazione tra PLC e robot, che troveranno in buona parte già predisposta. “Una risorsa molto utile”, osserva ancora Pedretti, “in particolare per le aziende italiane che realizzano soluzioni di automazione. Imprese caratterizzate da grande flessibilità e da soluzioni spesso uniche e tailor made, per le quali sarebbe estremamente complesso ogni volta sviluppare dall’inizio la connessione tra PLC e robot”.
Il costruttore di macchine che deve introdurre un robot in una sua soluzione in cui deve controllare decine di assi può avere la necessità di gestirlo attraverso il sistema di controllo della macchina. Per situazioni di questo tipo ABB e B&R stanno sviluppando una soluzione, la Machine Centric Robotics, per cui saranno presto disponibili nuovi robot senza controller.
UN BRACCIO COLLABORATIVO
Un’ulteriore novità riguarda infine l’introduzione di una nuova versione, a un solo braccio, di YuMi, il robot collaborativo di ABB, uscito inizialmente nella versione, di aspetto umanoide, che replica molto fedelmente la configurazione tipicamente umana con un torso e due bracci. “YuMi Single Arm”, spiega Pedretti, “nasce anche in questo caso da una richiesta del mercato. La versione originaria a due bracci ha moltissimi vantaggi, perché lavora come una persona, su un piano, con un ingombro simile a quello di una persona. Ma nelle isole di lavoro, anche quelle più complesse e nei retrofitting, può essere utile installare un cobot in spazi estremamente ridotti. YuMi Single Arm risponde a questa esigenza, innanzi tutto perché è molto leggero, soltanto 9 kg grazie alla struttura in magnesio, e quindi può essere facilmente installato ovunque, e poi perché grazie ai 7 gradi di libertà può replicare i movimenti del braccio umano e raggiungere tutti i punti di un’area di lavoro. Infine si completa con le nuove unità di controllo OmniCore, molto compatte e potenti, e con le nuove interfacce, dotate di strumenti di programmazione semplificata”. Il robot, tra l’altro, è garantito per una ripetibilità del movimento sul punto con uno scarto di ± 0,02 mm. Esistono già numerose applicazioni di YuMi, a doppio braccio o “single arm”, in ambiti come l’assemblaggio, la cosmetica, il medicale, il settore del lusso e della moda.
Tra le varie caratteristiche che YuMi Single Arm ha ereditato dalla versione a due bracci anche la possibilità di impostarlo “by touch”, cioè guidandolo con la mano, senza dover ricorrere a una complessa programmazione.
TRASPORTO INTELLIGENTE
ABB punta molto sulla possibilità di fornire un’integrazione totale tra i suoi robot e le soluzioni B&R, compresi anche i sistemi di trasporto intelligente SuperTrak e ACOPOStrak, che hanno introdotto un nuovo livello di flessibilità per le linee di movimentazione. “Abbiamo diverse realizzazioni funzionanti e soluzioni già commercializzate in cui robot ABB sono integrati con i sistemi di trasporto intelligente di B&R”, dice Pedretti. Tra queste, per esempio, il sistema BETEL?4 - EVO di Ronchi, importante azienda italiana nel settore del packaging. Si tratta di una macchina per l’imbottigliamento di flaconi di detergenti di diversi formati, che 4 robot FlexPicker di ABB, guidati da un sistema di visione, prelevano da un nastro trasportatore su cui scorrono alla rinfusa e che poi inseriscono in un sistema di trasporto che li tiene bloccati in verticale per consentire il riempimento. Ogni flacone è tenuto in posizione da due shuttle magnetici del sistema ACOPOStrak di B&R, che si accostano automaticamente tra loro per bloccare saldamente il contenitore. Se si cambia il formato del flacone, i carrelli si adattano immediatamente alle nuove dimensioni, rendendo il sistema estremamente flessibile e rapido, con una capacità produttiva che raggiunge i 300 pezzi al minuto. “Questa soluzione”, dice Pedretti, “è stata possibile soltanto perché oggi ABB ha le competenze più avanzate in termini di integrazione tra robot, sistemi di trasporto e sistemi di visione, tra cui la nuova versione di PickMaster, un software che, basandosi sulle capacità di simulazione e sul gemello digitale, consente di gestire in modo ideale qualsiasi applicazione di picking casuale e di packaging guidata da sistemi di visione. PickMaster distribuisce i carichi, cioè è in grado di stabilire in modo ottimale, in presenza di più robot sulla linea, come ripartire e gestire le operazioni di pick&place di ciascuno di essi per ottenere la massima produttività”. ©ÈUREKA!
I nuovi robot ABB SCARA IRB 910INV (a sinistra) e IRB 1100, presentati alla fine del 2019. Si integrano con il nuovo controller compatto OmniCore.