Robotica e tecnologie all'avanguardia nello showroom di KUKA Italia

In questo video spieghiamo le fasi della costruzione di una cella collaborativa con il robot collaborativo KUKA LBR iiwa in rispetto della norma ISO 10218 e la specifica tecnica TS 15066. In particolare, tutti gli elementi in movimento, quali cover per end effector, organi di presa, oggetti da spostare, sono stati progettati e hanno passato un collaudo per poter rispettare le normative vigenti in termini di sicurezza e garantire basse coppie di impatto e bassa energia di schiacciamento con le parti del corpo dell’operatore, individuate in sede di analisi dei rischi.
Inoltre, vi facciamo vedere quanto in funzione di quanto detto sopra, può essere semplice programmare un robot collaborativo attraverso l'attività “Teach by Demostration”. L’operatore insegna al cobot il movimento che dovrà eseguire successivamente autonome, mostrandogli il percorso da replicare. L’ operatore, quindi, mostra il percorso e gli oggetti da movimentare, che verranno registrati in continuità o puntualmente dal robot e poi rieseguiti in autonomia, rispettando la velocità ed il percorso precedentemente appreso.

In questa demo ludica, che rappresenta l'automazione di robot AGILUS KR 6 R900, viene evidenziata la stretta connessione tra robotica e PLC, tanto da poter procedere alla programmazione del robot dal PLC stesso. Grazie al pacchetto applicativo KUKA.PLC mxAutomation, infatti, è possibile importare librerie nel linguaggio di sviluppo del PLC per programmare il robot direttamente in uno dei linguaggi della IEC 611131-3, evitando così di dover apprendere il linguaggio tecnico di programmazione di un robot KUKA.
È garantita la compatibilità verso tecnologie complesse di differenti costruttori di PLC, quali Siemens, PLC a base Codesys, PLC Schneider Electric, PLC B&R, PLC Lenze, CN Mitsubishi e per molti altri impianti industriali.
Grazie al KUKA.PLC mxAutomation si riduce il tempo dello sviluppo di tecnologie applicative dedicate a varie operazioni, come ad esempio asservimento macchine, fine linea di pallettizzazione, pick & place e movimentazione di articoli in generale. 

Con l’avvento dell’ Industria 4.0 la richiesta di dati è diventata un'esigenza da includere nella realizzazione di impianti che vedono la presenza di uno o più robot e di dispositivi dotati di intelligenza denominata artificiale.
Monitorare con “intelligenza” i dati inerenti allo stato dei componenti pensati dell’applicazione in corso apre nuove possibilità all'innovazione.
Grazie ai sensori di coppia disponibili su ogni giunto del cobot KUKA LBR iiwa, è possibile discriminare la scelta tra due oggetti di stessa forma, stesso peso, ma diverso contenuto, senza l’utilizzo di strumenti di visione, ma solo in base alle coppie esterne rilevate dal robot stesso.
Si raccolgono, così, una serie di dati come risultato del monitoraggio del ciclo lavorativo che, forniti in pasto come fossero istruzioni ad una rete neurale, riescono a migliorare progressivamente l'automazione del processo in esecuzione ed ad adattare la robotica all’ambiente circostante.

Il KR SCARA, una delle ultime novità di meccatronica firmate KUKA, presenta due modelli: KR6 R500 e KR6 R700, entrambi con stesso payload di 6 Kg e stessa escursione longitudinale di 200 mm.
Il design della meccanica è stato completamente aggiornato: lungo l’asse 2 si trovano le principali utenze per l’end effector, dalla pneumatica, agli IO digitali ai bus di campo.
La grande novità della tecnologia legata al KR SCARA tuttavia è il nuovo controller KR C5 micro, che risulta del circa 70% più compatto della versione precedente, ma comunque contiene tutte le caratteristiche del suo predecessore con l’aggiunta di nuove possibilità, quali 16 In and Out digitali integrati, più porte Ethernet gestibili con differenti bus di campo, protocolli dell’IOT.
L'accurata costruzione meccanica del KR SCARA lo rende molto rapido e compatto, ideale per il mercato del Fast Moving Consumer Goods, movimenta velocemente qualsiasi materiale, grazie a software dedicati come pick & place o multipicking.

Dalla diagnostica al trattamento, dalla chirurgia fino alla ricerca e all'innovazione medica: il robot collaborativo KUKA LBR Med diventa il migliore assistente medico per diversi compiti ed avvicina il mondo della meccatronica a quello sanitario. I costruttori di prodotti medicali possono sviluppare ed omologare una più ampia offerta medicale che comprende LBR Med, in quanto è certificato in conformità al “CB certificate scheme”.
Una soluzione robotica rivoluzionaria con cobot KUKA LBR Med e HIFUSK (High intensity focused ultrasound surgery based on KUKA robot), vincitrice del KUKA Innovation Award 2020, è stata sviluppata da un gruppo di ricercatori della Scuola Superiore Sant’Anna di Studi Universitari e Perfezionamento di Pisa. I ricercatori della scuola hanno progettato un end effector, il quale sfrutta la tecnologia degli ultrasuoni focalizzati ad alta energia per la rimozione di tessuti tumorali della grandezza di un chicco di riso, senza lasciare cicatrici, senza effetti tossici sul paziente, senza anestesia, senza ricovero e dal costo decisamente ridotto rispetto alle attuali tecnologie robotizzate.
La meccanica del braccio medicale così progettato è in grado di inseguire e compensare il movimento dovuto alla respirazione del paziente mediante image guidance e comando del robot. Ciò garantisce un trattamento preciso grazie alla presenza del robot e non invasivo grazie agli ultrasuoni focalizzati.

Immergersi all’interno della propria linea appena progettata? Ora è possibile grazie a KUKA.SIM, il software KUKA di simulazione intelligente per la programmazione offline dei robot per vari impieghi. Utilizzando occhiali VIVE PRO ed il relativo mouse per muoversi da un punto all’altro della cella o linea di produzione, al fine di percepire gli effettivi ingombri, modificare eventualmente il layout e vedere la futura cella reale prima che svenga realizzata.
Il software KUKA.SIM porta in vita qualsiasi applicazione meccatronica creata in maniera artificiale o virtuale, anche prima che l’impianto venga messo in servizio. Grazie alle sue funzionalità è possibile effettuare verifiche complesse di raggiungibilità, riconoscimento delle collisioni ed assicurarsi che i programmi tecnici installati e i layout della cella siano effettivamente realizzabili.
KUKA.SIM crea un gemello digitale, rappresentando fedelmente informazioni ed il flusso di produzione reale. La simulazione 3D copre l’intera progettazione: dal design della cella o linea robotica, alla visualizzazione dei flussi di materiale e di colli di bottiglia fino al codice PLC.

La tecnologia del Bin Picking è ormai matura per essere ampiamente applicata nel mondo industriale, una gamma sempre più ampia di oggetti può essere manipolata e si possono ottenere tempi ciclo estremamente ridotti per prelievo da cassone. Il prelievo alla rinfusa da cassone coinvolge la visione artificiale (fornita dal nostro partner ISS) e la robotica, in questo caso nostro KR CYBERTECH.
In questa isola dimostrativa è presente anche la robotica mobile KMR iiwa, che si occupa dell’asservimento al processo di bin picking, riempendo il cassone precedentemente svuotato dal KR CYBERTECH. La collaborazione tra i due robot è resa possibile grazie all’interazione tra il sistema operativo KSS del KR CYBERTECH ed il sistema di navigazione del KMR iiwa.
Una volta creata la mappa dell’ambiente tramite tecnologia SLAM, stabilire le traiettorie di movimento per la pianificazione del percorso, il KMR iiwa è in grado di muoversi e raggiungere e posizioni desiderate, tutto completamente in sicurezza, grazie alla presenza di laser scanner che interrompono o rallentano il movimento in caso di eventuali presenze lungo il percorso impostato.

Robot piccoli e veloci come KR AGILUS sono protagonisti non solo di articolazione meccanica di materiale, ma trovano un largo utilizzo anche nel mondo della meccanica e dell’elettronica. Il robot KR4 AGILUS coniuga un design compatto ed un’accuratezza tecnologia elevata. Con un payload di 4 Kg ed uno sbraccio di 600 mm lavora in modo affidabile e preciso con tempi ciclo molto ridotti.
Nell’applicazione di avvitatura si è unita la tecnologia KUKA con la tecnologia dell'azienda Atlas Copco. In particolare, il KR4 preleva le viti da un dispenser ed esegue l’avvitatura su un pannello richiamando il relativo programma dal controller MT Focus 6000 di Atlas Copco. Viene successivamente verificato che l’avvitatura sia andata a buon fine secondo i parametri impostati all’interno del programma de controller di Atlas Copco.
Oltre alla parte meccanica rinnovata, anche la parte di controllo cambia: si tratta del KRC5 micro. Molto più compatto della versione precedente, occupa il 70% in meno del volume e può essere inserito all’interno di un quadro in diverse posizioni di montaggio. Anche se più piccolo del suo predecessore, contiene tutte le caratteristiche del suo predecessore con l’aggiunta di nuove possibilità, quali 16 In and Out digitali integrati, più porte Ethernet gestibili con differenti bus di campo.

La collaborazione tra uomo e robot che condividono lo stesso spazio di lavoro è sempre più richiesta. Celle robotizzate prive di barriere, permettono di sfruttare meglio lo spazio a disposizione, mantenendo lo stesso grado di protezione richiesto nell’applicazione meccatronica.
La pallettizzazione “leggera”, ovvero la movimentazione di carichi leggeri, normalmente spostati da operatori per la creazione di pallet tradizionali, sta prendendo piede nel settore del Fast Moving Consumer Goods. Per questo motivo, KUKA, insieme a Inxpect, Blue Danube Robotics e Schmalz, ha studiano una risposta meccatronica completa che unisce l’esigenza di avere una produzione elevata e l’aderenza agli standard di sicurezza necessari per implementare applicazioni collaborative. Questa soluzione garantisce una collaborazione sicura tra uomo e robot, anche con carichi superiori ai 100 Kg e l’interazione tra i vari componenti è resa possibile grazie al controllo del robot e ai pacchetti tecnologici KUKA.PalleTech e KUKA.SafeOperation.
L’Airskin della Blue Danube Robotics è una pelle sensibile che riveste le macchine KUKA di diversa tipologia e grandezza e permette un’interazione sicura tra uomo e robot in spazi condivisi, interrompendo il movimento del robot in caso di eventuali impatti e garantendo contatti sicuri in accordo alle regolamentazioni collaborative.