Alimentazione e robotica - Dalla ricerca al mercato

ASSEMBLAGGIO DI PRECISIONE Alle spalle, una lunga storia di competenze; il presente fatto di soluzioni avanzate, distribuite o realizzate in proprio a seconda dei casi. E il domani? È all'insegna dell'innovazione, unica vera "cura" per affrontare la crisi. Ne è convinta ARS Srl, che si propone come problem solver a tutto tondo, impegnata a sperimentare i propri sistemi robotici per l'assemblaggio o di visione anche in applicazioni di nicchia e non convenzionali. Luciana Guidotti

«Le attività parallele di distributore di prodotti qualificati e al tempo stesso di costruttore e fornitore di soluzioni “chiavi in mano” possono apparire a prima vista contraddittorie rispetto al comune sentire. In realtà ritengo che la nostra posizione sia assolutamente in linea con i tempi che corrono». È Marco Mazzini, ingegnere e fondatore di ARS Srl a dare la linea all'azienda, una PMI di lunga esperienza nell'applicazione di robot, in particolare nel settore dell’assemblaggio. Mazzini ha iniziato la propria attività come tecnico e responsabile commerciale di importanti aziende di progettazione e realizzazione di impianti robotizzati di montaggio per l’elettronica, e da oltre 20 anni collabora con la società statunitense Adept Technology, di cui distribuisce in Italia la gamma di robot e sistemi di visione artificiale. Nel corso degli anni ARS ha maturato una vasta esperienza in un ampio numero di settori applicativi, dalla cosmetica al medicale, dal fotovoltaico alla componentistica per auto ed elettrodomestici, fino al packaging alimentare.

Fare rete per essere protagonisti. Da sempre orientata a offrire al mercato prodotti innovativi, in particolare soluzioni di robotica e sistemi di visione in applicazioni di nicchia e non convenzionali, l’azienda ha dunque maturato negli anni una mentalità da “problem solver”. Non si propone come semplice distributore di prodotti per l’automazione ma, grazie a un team di tecnici qualificati, partecipa direttamente allo sviluppo di sistemi complessi in collaborazione con i propri clienti, che nella maggior parte dei casi sono i costruttori.
«L’Italia conta un altissimo numero di costruttori di macchine speciali, particolarmente apprezzati all’estero. Spesso però - spiega Mazzini - la maggior parte delle aziende, in genere PMI, non dispongono al proprio interno di tutte le competenze (e delle risorse) necessarie a sviluppare sistemi sempre più complessi, che prevedono l’integrazione di molteplici tecnologie. Ecco perché riteniamo determinante l’opportunità di collaborare all’interno di reti di aziende, condividendo esperienze e risorse umane qualificate, in grado di  sviluppare una tecnologia di prim’ordine e capace di sostenere in modo efficace la presenza sul mercato».

Una crescita culturale e tecnologica. Ed ecco anche perché, dunque, sulla scia della californiana Adept Technology Inc., da tempo ARS ha creato una divisione di R&S, impegnata nello sviluppo di nuovi prodotti. Due i temi sui quali ha concentrato la propria attività: assemblaggio flessibile e robotica per applicazioni di diagnosi e terapia medica.
«La scelta di questi due settori apparentemente così distanti è stata determinata da vari fattori» continua Mazzini. «Il settore del montaggio flessibile è proprio quello in cui Adept Technology vanta la maggiore esperienza ed è leader indiscusso da oltre 20 anni. È proprio grazie all’esperienza acquisita nella distribuzione di prodotti sviluppati da Adept che ARS ha potuto fare, a sua volta, la più ampia esperienza applicativa. Sempre grazie ad Adept, ci siamo anche avvicinati alla robotica medica e in un secondo tempo sono nate collaborazioni con alcune aziende, università e centri di ricerca attivi in territorio toscano e nazionale: in primo luogo la fiorentina El.En, produttore specializzato di laser per il settore medicale, e poi la Scuola Superiore Santa Anna, il CNR, l’Università di Firenze… tutti impegnati da anni in un importante lavoro di ricerca in ambito medico».

Frutto di questo intenso lavoro di studio, negli ultimi 2 anni ARS ha sviluppato vari brevetti internazionali, grazie ai quali conta di poter ampliare le proprie attività in modo significativo. «Non avremmo potuto realizzare le attività di R&S senza il contributo economico fondamentale della Regione Toscana attraverso il bando Unico di Ricerca e Sviluppo 2009 e i fondi POR CREO 2007 - 2013» precisa al riguardo il manager, che continua: «Il primo prodotto concreto che beneficia delle nostre esperienze passate e sviluppato grazie ai finanziamenti all’R&D della Regione Toscana è il sistema di alimentazione FlexiBowl® (rimandiamo al box per ulteriori informazioni, Ndr.).

In sintesi, si tratta di un sistema completo, che comprende alimentatore, robot e visione, che noi proponiamo come alternativa ai sistemi di carico più tradizionali e con i quali è ora in grado di competere anche dal punto di vista economico. In pratica, FlexiBowl® alimenta molteplici prodotti, con cadenze di produzione che oscillano tra i 30 e i 50 pezzi/minuto in funzione delle loro caratteristiche  geometriche. Sperimentata con successo per alimentare prodotti cosmetici, componenti elettromeccanici per auto ed elettrodomestici, particolari per pneumatica, la soluzione si è rivelata molto efficace anche con pezzi difficili da trattare, ad esempio particolari in gomma e silicone, parti che tendono ad aggrovigliarsi, oggetti delicati…».

Il nuovo che si impone. «Fino ad oggi la soluzione “dedicata” ha prevalso su quella “flessibile”, soprattutto per ragioni di costo, e pochissimi sono i produttori che, negli anni, si sono cimentati nello sviluppo di alimentatori del secondo tipo (fra questi, intorno al ‘90, proprio Adept). Da una ricerca brevettuale condotta a livello europeo - ragiona ancora Mazzini - è emerso che negli ultimi 20 anni, l’argomento “alimentazione flessibile” è stato studiato a più riprese, senza tuttavia generare significativi riscontri commerciali e di mercato. Di fatto, però, soprattutto in Nord Europa, la richiesta di soluzioni di montaggio flessibili è in costante aumento ed è legata al trend di crescita dei robot nel settore del montaggio: il loro numero, stando alle statistiche europee, è più che raddoppiato nell’ultimo triennio, nonostante la poco favorevole congiuntura economica.
In ARS - conclude Mazzini - siamo assolutamente convinti che i robot di montaggio potranno avere un trend di crescita ancora più elevato grazie a un maggiore utilizzo integrato con tecniche di alimentazione flessibile; e anzi pensiamo che rappresenti una delle innovazioni più significative nella tecnica di montaggio per i prossimi anni». 

Il sistema di alimentazione FlexiBowl®
Sviluppato da ARS Srl e distribuito sui mercati esteri da Adept Technology Inc., FlexiBowl è un sistema flessibile di alimentazione delle parti costituito da una tazza rotante dotata di motore direct-drive e da un dispositivo generatore di impulsi perpendicolare al piano di rotazione. Il dispositivo permette di separare e variare opportunamente la giacenza dei pezzi, così che possano essere visti e riconosciuti da una telecamera e quindi prelevati da un robot dotato di presa adeguata. Non sono richieste attrezzature dedicate e il sistema può essere facilmente riprogrammato per produzioni diverse. Velocità, accelerazioni e direzione del movimento di rotazione, così come pure la frequenza degli impulsi, possono essere variati in funzione della geometria e delle caratteristiche di rugosità dei pezzi.

Il sistema completo comprende alimentatore, robot e sistema di visione. La soluzione offre numerosi vantaggi, fra cui l’elevata efficienza e autonomia di funzionamento, la costanza delle prestazioni nel tempo, la possibilità di riattrezzare il sistema in modo semplice.  
FlexiBowl è tuttavia in grado di alimentare la più ampia varietà di particolari sfusi in abbinamento a qualsiasi tipo di robot industriale e sistema di visione. La sua grande versatilità si deve, dunque, anzitutto alla capacità di alimentare senza problemi manufatti di materiali diversi, siano essi fragili o di gomma silicone, così come oggetti a geometria cilindrica, con superfici lubrificate e persino elementi che tendono ad aggrovigliarsi fra di loro. Questo sistema, inoltre, può effettuare il prelievo di parti in movimento nonché il tracking circolare, per una cadenza produttiva più elevata. Si segnalano, infine, la costruzione semplice e affidabile, e la bassa rumorosità.