Soluzioni robotizzate per la verniciatura industriale

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Estratto della relazione presentata durante i P&E Coating Days 2025 da
Mattia Croce, Lesta
L’implementazione di sistemi di automazione può risolvere alcuni dei problemi più diffusi nel settore della verniciatura industriale, aumentando la qualità, l’efficienza e la sicurezza degli impianti. Mattia Croce affronta queste questioni proponendo soluzioni automatizzate firmate Lesta.

Lesta è un’azienda produttrice di robot completamente made in Italy che, dalla sede di Dairago (Milano), produce e distribuisce sistemi d’automazione e robot antropomorfi in tutto il mondo. Siamo nel mercato dell’automazione da 15 anni, ad oggi abbiamo all’attivo più di 900 installazioni nell’ambito della verniciatura industriale.

L’automazione robotizzata come risoluzione dei problemi dei verniciatori di oggi

Lesta offre soluzioni robotizzate per fare fronte a problemi diffusi nel settore della verniciatura industriale di oggi. In particolare:
la difficoltà a incontrare personale di verniciatura specializzato;
la ricerca della costanza qualitativa nella realizzazione dell’applicazione vernici;
la necessità di ottenere rivestimenti di spessore conforme e in ogni momento su tutta la superficie del pezzo, cosa difficilmente realizzabile da un verniciatore.

Per fare fronte a questi tre principali problemi proponiamo soluzioni che, automatizzando i processi di verniciatura, sono in grado di risolvere le incertezze e gli errori umani, minimizzandoli o eliminandoli, per ottenere una qualità costante del rivestimento, secondo quanto stabilito.

Mancanza di personale specializzato

Per fare fronte al problema di mancanza di personale tecnico specializzato nel campo della verniciatura, le soluzioni automatizzate che proponiamo non richiedono la manodopera del verniciatore per verniciare ogni pezzo:
per pezzi di forma semplice (pannelli, finestre, porte, cilindri…), proponiamo sistemi completamente robotizzati, che leggono la sagoma e verniciano autonomamente tutti i pezzi che passano in cabina. Questi, infatti, vengono “scansionati” dal robot che, dopo averne individuato la forma e le dimensioni, programma il percorso del robot di verniciatura migliore e applica il prodotto verniciante su tutti i pezzi da rivestire. Il processo non richiede mai l’intervento del verniciatore (fig. 1)
per oggetti di forma complessa (per esempio, sedie, mobili, ruote e così via), invece, utilizziamo il sistema di “autoapprendimento”. In questo caso, il verniciatore prende fisicamente il braccio del robot (su cui è innestata la pistola d’applicazione) e vernicia il primo pezzo (o la prima bilancella-vassoio su cui sono fissati i pezzi). La macchina registra e apprende i movimenti della pistola, riproducendoli per tutti i pezzi a seguire (fig. 2). Grazie a un sistema appositamente sviluppato per facilitare l’operazione (Lesta Gesture), la fase d’autoapprendimento può essere realizzata registrando i movimenti della pistola impugnata dal verniciatore e non fissata al robot – i movimenti sono registrati mediate una serie di telecamere e sensori – in modo da non dovere spostare e adoperare il braccio meccanico del robot, specialmente nei casi in cui c’è poco spazio di movimento per l’operatore.

Questi sistemi non solo risolvono il problema di mancanza di verniciatori specializzati, si ottengono benefici legati al benessere e alla sicurezza dei lavoratori.
L’implementazione dei robot Lesta permettono al verniciatore, che nei processi manuali è esposto costantemente in ambiente pericoloso e subisce una progressiva riduzione di attenzione e produttività dovuta a stanchezza, di essere reimpiegato come supervisore del sistema di automazione, sottraendolo dalle sostanze della cabina di verniciatura e riducendone la fatica fisica.
Le certificazioni Atex e UL dei robot, inoltre, garantiscono la sicurezza degli impianti nelle aziende.

Qualità non costante della realizzazione

I pezzi verniciati a mano presentano naturali variazioni di spessore che incidono sulla qualità dell’applicazione: il verniciatore, a fronte di quantità importanti di pezzi da verniciare, perde progressivamente la capacità di concentrazione, fonte di potenziale disomogeneità d’applicazione, essendo il gesto umano soggetto a possibili variazioni.
Il robot, invece, è uno strumento che, per definizione, riproduce le sue funzioni in maniera costante e identica: nei sistemi automatici basta impostare i parametri di verniciatura come desiderato per avere risultati omogenei; nei sistemi ad autoapprendimento, se il primo pezzo è verniciato con la giusta qualità, essa verrà trasferita su tutti gli altri pezzi.
I benefici dell’automazione, anche in questo caso, non sono unicamente quantificabili in termini di qualità: assicurando un’applicazione uniforme e omogenea si riscontra, di norma, un significativo risparmio di vernice, e naturalmente si riducono i costi dovuti a errori di verniciatura.

Parametri richiesti difficilmente realizzabili dall’uomo

Sempre più spesso vengono fatte richieste di verniciatura con tolleranze molto strette in termini di spessore del rivestimento (i parametri sono stabiliti con intervalli fino a 4-5 µm), difficilmente realizzabili applicando manualmente. Tramite i robot antropomorfi è invece possibile trovare il giusto percorso di verniciatura che garantisca con costanza lo stesso spessore per ciascun pezzo, e ottimizzare tale percorso per applicare lo spessore richiesto sulle differenti aree di ciascun pezzo. Naturalmente – vale soprattutto per la verniciatura a liquido – è necessario che il supervisore controlli l’operato del robot e i parametri a cui, nell’applicazione manuale, da risposta “automatica” il verniciatore stesso. Tra di essi, la viscosità e temperatura della vernice, temperatura e aspirazione della cabina, fattori a cui il robot non reagisce, quindi il supervisore deve assicurarsi che le condizioni per ottenere il risultato desiderato siano soddisfatte.

Appensione non uniforme dei pezzi da verniciare

Un altro problema risolvibile con l’automazione robotizzata è quella della variazione del posizionamento dei pezzi in cabina, in particolare nei casi di pezzi appesi di grandi dimensioni, che possono creare difficoltà agli operatori nelle fasi di carico (fig. 3). Se il posizionamento del pezzo (o dei pezzi sulla bilancella) non è corretto, è possibile che ci siano modifiche di spessore e difettosità del rivestimento, con relative riprese e corrispondenti aumenti dei costi generali della verniciatura. Per risolvere questo problema abbiamo sviluppato un sistema specifico, con scanner 3D: il pezzo, una volta appeso, attraversa una cabina (chiusa, per evitare interferenze luminose), dove un software al servizio dello scanner e del robot ne riconosce forma ed effettiva posizione, adattando il percorso di verniciatura alla effettiva posizione del pezzo, in tempo reale.

Spazi limitati

In moti casi l’esigenza di inserire un robot in cabine preesistenti si scontra con lo spazio disponibile. Anche per questi casi abbiamo sviluppato sistemi d’automazione robotizzata per situazioni di spazio limitato, più compatti e meno ingombranti rispetto alle altre soluzioni che offriamo (Lesta Lebot DG, fig. 4).
Con spazi limitati, Inoltre, è possibile utilizzare Lesta Gesture che, come sopra descritto, è un sistema ad autoapprendimento che permette di programmare il robot effettuando il programma di verniciatura con una pistola libera dal braccio del robot, mediante sistema di telecamere e sensori che ne riprendono i movimenti (fig. 5).

Paint Studio 3.0 per programmazione da remoto

Lesta ha anche sviluppato dei sistemi di programmazione che funzionano anche “fuori linea”, lontano dalla cabina di verniciatura: il software Paint Studio 3.0 permette di generare i programmi di verniciatura da remoto, a partire dai modelli 3D dei pezzi da verniciare. Nell’ultima modifica apportata al software abbiamo introdotto la possibilità di variare e ottimizzare i programmi precedentemente realizzati con l’autoapprendimento, senza quindi dover ritracciare nuovamente il percorso di verniciatura con la pistola del robot (fig. 6).

Test di verniciatura

A conclusione, nella nostra sede di Dairago abbiamo installato un laboratorio perfettamente attrezzato dove gli interessati possono effettuare prove tecniche di programmazione dei nostri robot e test di verniciatura (fig. 7).

Lesta sarà presente come sponsor ai P&E Coating Days 2026, 7-8 ottobre, Kilometro Rosso, Gate 4. Presenterà gli ultimi sviluppi e applicazioni per la verniciatura robotizzata e sarà a disposizione per analizzare insieme a ospiti e visitatori le potenzialità dell’automazione robotizzata nel campo dei trattamenti delle superfici.