Pallettizzazione collaborativa

I nuovi mercati principali richiedono sistemi compatti e flessibili

Finora, l'azienda si è specializzata principalmente in pallettizzatori per ampie superfici, di cui oltre 300 sono utilizzati in tutto il mondo, in particolare nell'industria della stampa e della grafica. Ma i responsabili di Segbert hanno da tempo iniziato a concentrarsi su nuovi mercati come l'industria cosmetica e quella dolciaria. Tuttavia, questo segmento di clienti ha requisiti completamente diversi: "Oggi, in molti supermercati i prodotti vengono comunemente venduti direttamente dal pallet, quindi le forme di imballaggio sono diverse, comprese le confezioni rotonde e aperte ", afferma Klaus Segbert che osserva anche: "Con un classico pallettizzatore a strati questo non è possibile." Sono invece necessarie unità di fine linea compatte, flessibili e facilmente spostabili.

In quest'ottica, gli specialisti di Segbert hanno intrapreso la ricerca di possibili soluzioni. è stato presto chiaro che i robot antropomorfi avrebbero svolto un ruolo importante. Tuttavia, Klaus Segbert e i suoi colleghi si sono trovati di fronte a un problema fondamentale: un cobot consente la collaborazione uomo-robot (HRC), offre un alto grado di flessibilità e ha un design compatto ma non può raggiungere le velocità desiderate. D'altra parte, un robot industriale classico raggiunge tempi di ciclo elevati, ma a causa delle necessarie precauzioni di sicurezza richiede più spazio ed è anche meno flessibile.

Klaus Segbert cattura l'essenza della questione come segue: "Abbiamo adottato l'approccio a maggior valore aggiunto: piena flessibilità alla massima velocità. Questo è stato alla fine il fattore che ci ha permesso di distinguerci dalla concorrenza." Dopo un'accurata analisi di mercato, la decisione è stata presa a favore del robot Motoman HC10 di Yaskawa.

Robot ibrido compatibile con HRC

La serie Motoman HC (Human Collaborative) comprende robot ibridi idonei alla collaborazione con l’uomo. Si tratta di robot industriali completi che possono funzionare o ad alta velocità o ad una velocità sicura e ridotta ogni volta che una persona entra nell'area di lavoro. Il monitoraggio di quest'area avviene tramite sensori di sicurezza esterni, come i laser scanner. In modalità industriale, quando gli esseri umani non sono nella zona di pericolo, il robot raggiunge velocità massime di 1 m/s.

La modalità ibrida, ovvero la capacità di commutazione tra la modalità collaborazione e quella industriale, garantisce la massima efficienza economica con requisiti di spazio ridotti. Ciò è particolarmente vantaggioso se integrato in sistemi in cui lo spazio è limitato, precludendo l'uso di protezioni di sicurezza.

Motoman HC10 fornisce la sicurezza necessaria all’uso in presenza dell'operatore mediante l'uso di sei sensori di coppia integrati, che consentono un'interazione flessibile tra il robot e il suo ambiente.  Nel quadro degli standard internazionali esistenti, in particolare ISO TS 15066, i sensori di coppia in ogni giunto consentono al Motoman HC10 di operare nella quarta modalità di collaborazione Power and Force Limiting (PFL).

Cobot pallettizzatore/depalletizzatore CPA-10

L'ultimo nuovo sviluppo di Segbert, il pallettizzatore/depalletizzatore CPA-10, è un'unità compatta che consente di pallettizzare e depallettizzare dinamicamente fino a due pallet contemporaneamente. Come sistema semi-automatico, funziona normalmente in modalità industriale veloce. Quando una persona si avvicina, passa automaticamente alla modalità collaborativa.

Nella sua versione attuale, CPA-10 è progettato per prodotti come cartoni, scatole o altri imballaggi standard che possono essere afferrati con un dispositivo di aspirazione a vuoto HRC. Nella versione senza misure di protezione o in modalità puramente collaborativa, possono essere pallettizzati o depalletizzati sei prodotti al minuto, mentre in modalità industriale sono gestibili fino a 11 prodotti al minuto. In alternativa ai laser scanner o alle fotocellule, Segbert ha sviluppato anche una barriera di sicurezza flessibile e integrata: l’intera unità può essere spostata facilmente, anche con la protezione di sicurezza.

Il carico utile massimo è di 9 kg. Il robot si trova su una console mobile regolabile in altezza integrata nel controller come settimo asse. Il manipolatore ha uno sbraccio massimo di 1.200 mm, il che lo rende ideale per gli europallet. L'unità è gestita in modo flessibile e intuitivo utilizzando il programma Robadmin Basic o Pro3d sviluppato da Segbert. Per ogni algoritmo il software calcola automaticamente il modello di layer ideale per il robot. Il sistema integra inoltre il software di gestione del prodotto.

Il robot è gestito da un controller Motoman YRC1000 micro ad alte prestazioni che comunica con i programmi e l'unità di controllo del sistema tramite interfacce aperte: con un volume di soli 30 litri, è estremamente compatto e consente un uso ottimale dello spazio. Il Teach Pendant le del controller YRC1000micro - il più leggero nella sua categoria con solo 730g - è progettato in modo ergonomico e presenta una disposizione molto funzionale degli elementi di comando. Il touchscreen consente un funzionamento intuitivo e un semplice movimento e scorrimento con il cursore. Inoltre, il braccio del robot può essere guidato e programmato manualmente con modalità direct teach (DT).

Prima esperienza pratica e prospettive future

I primi prototipi CPA-10 sono stati consegnati nel gennaio 2021. Il feedback iniziale dei clienti indica che l'impiego di un robot ibrido HRC è perfetto: "Gli attuali utenti utilizzano l'unità per circa la metà del tempo in modalità industriale e l'altra metà in modalità collaborativa," afferma Klaus Segbert .

Ma il team di Segbert non vede questo successo come un motivo per adagiarsi sugli allori. Ad esempio, sono in fase di progettazione altri utensili compatibili HRC, come una pinza a forcella per scatole di cartone aperte e non porose. E in sviluppo c’è anche la nuova versione CPA-20, con un robot Motoman HC20 più grande, capace di garantire il doppio del carico utile. Si tratta di un design particolarmente interessante soprattutto per i mercati extraeuropei, dove i pallet più grandi sono frequenti.

Immagini & Video: Segbert GmbH & Co. KG