Efficienza come selezione della corretta tecnologia di programmazione nella verniciatura robotizzata

Estratto dalla relazione al convegno “Automazione, digitalizzazione e tecnologie efficienti” dei P&E Milano Coating Days 2024
Luca Venturini, Epistolio

Robot e software specializzati permettono di utilizzare l’automazione robotizzata dell’applicazione in tutti i possibili casi, per lotti piccoli, variabili, medi e grandi.

Nel panorama dell’automazione industriale, la scelta della tecnologia di programmazione più idonea per la verniciatura robotizzata deve basarsi su criteri oggettivi, come la semplicità di utilizzo e l’effettiva idoneità alla specifica applicazione, piuttosto che sulle tendenze di mercato. Epistolio, azienda con oltre 30 anni di esperienza nell’automazione e nella fornitura di componentistica, ha sviluppato soluzioni in questo ambito, evidenziando i punti di forza e i limiti delle varie tecnologie disponibili.

Tecnologie di programmazione esistenti

• Programmazione punto a punto/offline da disegni 3D
  Questa tecnologia è indicata per pezzi di grandi dimensioni, per applicazioni che richiedono un’elevata precisione di spruzzatura o, in alcuni casi, per l’utilizzo di apparecchiature di erogazione pesanti, che richiedono robot con elevato pay load al polso. La generazione di programmi di verniciatura in ambienti virtuali tuttavia, presenta alcuni svantaggi tra cui la necessità di personale esperto oltre che nell’applicazione, nell’uso del software e nella programmazione del robot. Questa operazione richiede tempi relativamente lunghi e la necessità di test di spruzzo “reali” post-programmazione, con conseguente aumento del tempo complessivo di messa a punto e, spesso, con scarti di pezzi di vernice.
• Autogenerazione di programmi da immagini scanner
  L’impiego di scanner bidimensionali e tridimensionali permette una rapida ricostruzione del pezzo da verniciare e una programmazione semplificata. Tuttavia, l’efficacia di questo sistema dipende strettamente dall’applicazione: è particolarmente vantaggioso per elementi bidimensionali, come pannelli per esempio, (anche di dimensioni importanti), dove le traiettorie del robot possono essere autogenerate con semplici “leggi” di spruzzatura. Ma risulta meno efficace per geometrie tridimensionali più complesse: i sistemi di visione sono in grado di fornire le immagini di qualsiasi componente, ma la difficoltà consiste nel “come” trattare ogni superficie.
• Autoapprendimento
  Questa tecnologia, pur avendo oltre 20 anni di storia, si conferma ancora oggi come una delle più versatili e richieste sul mercato. L’operatore simula i movimenti di verniciatura ed è in grado di visualizzare in tempo reale il programma generato dal robot e la qualità di finitura della superficie, creando programmi in un tempo equivalente alla spruzzatura sul pezzo, con scarti ridotti. Il sistema è intuitivo, con un’interfaccia touch screen simile a quella degli smartphone e quindi facilmente utilizzabile anche da un verniciatore inesperto nella programmazione. I robot ad autoapprendimento si adattano a numerose applicazioni: verniciatura a liquido e a polvere su materiali diversi, con la possibilità di integrazione con assi esterni per aumentare l’area di lavoro.
• Evoluzione dell’autoapprendimento: EVO ORP
  Questo sistema innovativo introduce un joystick separato dal robot, dotato di tracker e sensori di movimento che acquisiscono i gesti dell’operatore e li trasferiscono al robot. Un vantaggio significativo di questa tecnologia è la possibilità di utilizzare la stessa pistola prelevata dal robot per verniciare manualmente il pezzo per fermare (o ottimizzare) il programma (o suoi segmenti). Il sistema EVO ORP si rivela utile per la programmazione con apparecchiature di erogazione pesanti o per pezzi ingombranti, laddove un’operazione manuale di apprendimento movimentando anche il robot sarebbe complessa. Tuttavia, richiede personale con competenze specifiche nella programmazione software e può presentare difficoltà nel passaggio dei movimenti polso uomo-cinematica robot industriale.

Criteri per la scelta della tecnologia ideale
La selezione della tecnologia più adatta deve sempre partire dalle caratteristiche del pezzo da verniciare e dalla tipologia di applicazione, piuttosto che dalle “mode” di mercato. Due aspetti chiave da considerare sono:

• flessibilità e praticità di programmazione per forme complesse: alcuni metodi garantiscono una maggiore adattabilità alle geometrie particolari dei pezzi
• semplicità di utilizzo per operatori con esperienza limitata nell’uso di software: soluzioni intuitive, come l’autoapprendimento riducono la necessità di formazione specifica.

In definitiva, la tecnologia più efficace è quella che garantisce il miglior compromesso tra precisione, flessibilità e facilità d’utilizzo, assicurando al contempo un processo efficiente e un’elevata qualità di verniciatura.