Il mercato è oggi sempre più competitivo e impone ai progettisti e utilizzatori di macchine di cogliere le nuove sfide tecnologiche nel campo dell’automazione industriale per offrire valore aggiunto.
Alessandro Bruneri, Area Sales Manager di Beckhoff
Le sfide tecnologiche attuali dettano un percorso di miglioramento continuo e sono necessarie per adattarsi rapidamente alle esigenze di mercato e offrire innovazione. La capacità di adattamento e di innovare consentono di ottenere benefici tangibili in termini non solo di efficienza, ma anche economici. Ciò è attuabile solo grazie a impianti flessibili costituiti da macchine capaci di effettuare rapidi cambi formato e che facciano corrispondere a questo una semplificazione nel realizzare le logiche di automazione, della loro manutenzione nonché riducendo dei componenti sia hardware che software. Innovare significa dunque scegliere piattaforme di automazione che rispondano ai criteri di flessibilità e apertura agli standard più moderni e futuribili.
Ma come si raggiungono questi obiettivi? Una delle risposte la si può trovare nell’utilizzare la robotica insieme ai sistemi di visione nei diversi punti di impianto. Ogni stazione produttiva può essere così resa più flessibile ed efficiente. In una stazione di picking, ad esempio, i robot hanno la capacità di caricare, scaricare e assemblare i vari componenti di un prodotto in modo veloce, accurato e affidabile che, se in combinazione ai sistemi di visione, possono riconoscere, orientare, tracciare e misurare la qualità di quanto prodotto. Ne consegue una riduzione degli scarti e un’affidabilità e disponibilità migliorata dell’impianto.
Le soluzioni di Beckhoff
La proposta Beckhoff permette non solo di gestire la robotica e la visione, ma al contempo di far fronte alle esigenze degli utilizzatori finali e dei costruttori di macchine.
Grazie all’eccellente scalabilità in termini di potenza di calcolo, funzionalità e costi, le soluzioni Beckhoff risultano ideali per controllare l’intero processo dalle singole macchine alle linee complete.
Il sistema PC-based di Beckhoff è la soluzione universale di automazione che permette di incorporare in un solo PC industriale sia HW che SW, nonché tutte le funzionalità di automazione di impianto: interfaccia uomo-macchina, PLC, movimento degli assi, comunicazione, safety, robotica, condition e power monitoring, visione, tecnologia di misurazione, controllo numerico, IoT e Analytics. L’automazione PC-based di Beckhoff offre i connettori naturali per la comunicazione verso sistemi gestionali ERP e MES, usando protocolli di comunicazione aperti e standardizzati. Beckhoff offre un ampio ventaglio di prodotti che va dai terminali I/O, ai PC industriali e al SW di automazione, passando per motori e azionamenti elettrici, controllori e gateway IoT, analytics, sistemi di trasporto lineare, prodotti e soluzioni che trovano applicazione in tutti i mercati rispondendo, in modo nativo, ai requisiti di Industria 4.0
In campo di robotica e visione Beckhoff offre l’opportunità di controllare, programmare e configurare i diversi componenti in modo semplice e intuitivo tramite il software di automazione TwinCAT 3. In particolare il modulo TwinCAT 3 di Machine Vision è perfettamente integrato nel contesto deterministico del PC e dell’unico software che governa le altre funzionalità di impianto. Questa integrazione permette al PC di acquisire direttamente le immagini dai sistemi di visione in campo e permette al software di controllo di elaborarle attraverso l’uso dei tool di visione.
L’acquisizione in real-time delle immagini è resa possibile dai driver standard di comunicazione delle camere (per esempio GigE) installati direttamente nel PC con TwinCAT 3. Quest’ultimo permette non solo di realizzare le logiche di Visione, PLC, Motion Control, per citarne alcune, ma consente anche di gestire i parametri caratteristici delle camere in uso (esposizione, I/O bordo camera, filtri, ecc.).
I tool di visione tra i quali quelli di ispezione, identificazione, localizzazione e misura delle parti si presentano nella forma di librerie PLC dedicate e permettono di elaborare l’immagine, fornendo così al sistema di controllo i risultati operativi dell’elaborazione. L’elaborazione può ad esempio misurare le dimensioni e l’orientamento di un prodotto per permettere al robot il pick and place del pezzo nel caso in cui questo sia all’interno delle tolleranze di qualità, altrimenti il pezzo verrà movimentato fuori linea o per lo scarto o per essere rianalizzato.
Un importante beneficio offerto dall’integrazione in TwinCAT 3 delle funzionalità di Machine Vision è che il sistema di visione scambia in modo nativo tutte le informazioni di interesse direttamente con la robotica e gli altri moduli quali Motion Control, logica PLC e connettività verso l’infrastruttura IT. I dati e le logiche dell’intero impianto vengono così realmente interconnessi tra loro e centralizzati nell’unico SW di controllo realizzando nuovi scenari futuribili di smart factory come richiesti dalla fabbrica in continua evoluzione digitale.
Il modulo TwinCAT 3 di Robotica, anch’esso perfettamente integrato con le altre logiche di controllo, permette invece di governare le movimentazioni dei robot.
Le traiettorie possono essere programmate dall’operatore o sfruttando le numerose librerie funzionali di trasformate cinematiche a disposizione, oppure realizzarle su misura dell’applicazione sfruttando l’integrazione delle funzioni Matlab-Simulink / C++. La gestione delle traiettorie è resa così estremamente flessibile ed aperta permettendo di affrontare le diverse sfide tecnologiche che le applicazioni di robotica richiedono.
