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Smart, la pinza pneumatica di Camozzi
CAMOZZI AUTOMATION
SMART, LA PINZA PNEUMATICA DI CAMOZZI
GGli organi di presa robotici sono la parte terminale della catena cinematica di un robot industriale, ossia l’effettivo collegamento tra robot e l’oggetto da manipolare. Nel caso di pinze, i principali tipi di azionamento sono pneumatici o elettrici. Le pinze pneumatiche sono le più diffuse, poiché hanno costi contenuti, forniscono una buona forza di presa ed il controllo risulta più semplice rispetto gli azionamenti elettrici. Di contro non permettono di modulare in modo flessibile forza o posizione delle dita di presa.
Le pinze elettriche, grazie all’attuatore elettrico che muove le dita, permettono un controllo molto preciso, a discapito del costo e della forza di presa. La pinza Smart è frutto di un progetto di ricerca che ambisce allo sviluppo di una serie di prodotti e tecnologie per le pinze Camozzi del futuro svolto, nell’ambito del laboratorio congiunto Camozzi - Istituto Italiano di Tecnologia di Genova. L’obiettivo è stato quello di sviluppare un sistema di presa che coniugasse i vantaggi di entrambe le tecnologie mediante l’utilizzo di pneumatica proporzionale. Leader nella progettazione e produzione di componenti per il controllo del movimento e dei fluidi, e di sistemi e tecnologie per l’automazione industriale, il settore dei trasporti e del life science, Camozzi è da sempre orientata alla semplificazione progettuale di sistemi complessi, a partire proprio dai componenti stessi.
“La pinza Smart Camozzi è un concept tecnologico innovativo che integra le funzioni di una mano, combinando efficienza, flessibilità, ergonomia e intelligenza in un solo dispositivo. Ma non solo. È in grado anche di vedere e “percepire” gli oggetti che devono essere manipolati, esigenza di fondamentale importanza nel settore del gripping e negli end effector per il mondo della robotica, di analizzarne e stimarne le dimensioni, il peso e la distanza”, ha spiegato Fabio Bottarelli, Product Manager Actuation & Handling
- Business Development Manager Handling & Robotics di
Camozzi Automation. Una manipolazione sempre più efficiente, ambito in cui Camozzi eccelle per tecnologia e soluzioni innovative, è determinante per l’incremento della produttività.
Le principali funzioni della pinza pneumatica Smart
• Controllo di forza in anello aperto: controllo proporzionale della pressione in ingresso. • Controllo di forza in anello chiuso: integrazione nel controllo ad anello aperto di estensimetri (celle di carico) posizionate direttamente sulle dita con una risoluzione da 0,5 a 1,75 N. • Controllo di posizione e di dimensioni grazie all’utilizzo di un encoder assoluto. • Funzione peso del pezzo tramite l’uso di estensimetri. • Funzione object detection tramite sensori di visione/prossimità (TOF). • Funzione rilevamento oggetti in avvicinamento: grazie alla presenza dei sensori di visione/prossimità disposti sui lati della pinza, si è in grado di rilevare oggetti in avvicinamento (15 cm). • Rilevamento del centro di contatto nella presa del pezzo: grazie ad una pelle sensibile posizionata sulle dita si è in grado di rilevare il centro di contatto e quindi anche di capire se intervengono eventuali movimenti/ scivolamenti del pezzo durante la fase di movimento del Robot. • Funzione antiscivolamento: tale funzione può essere eseguita anche attraverso l’utilizzo dei sensori di visione utilizzati per l’object detection o attraverso le celle di carico (estensimetri). • Comandi a pulsante programmabili: la presenza dei sensori TOF permette, a fronte di programmazione flessibile, di utilizzarli come dei tasti che in funzione della combinazione di TOF attivata possono gestire funzioni pinza (apertura/chiusura griffa per esempio) o comunicare al Robot di eseguire delle funzioni, ad esempio, attivare la funzionalità free drive.
I vantaggi dell’integrazione dell’elettronica sulla pinza pneumatica
La pinza sviluppata è dotata di valvole miniaturizzate, che sono pilotate da un controllo integrato nel corpo, oltre ad essere integrata di sensori in grado di raccogliere informazioni sul componente preso e sull’ambiente circostante, per poi elaborarle e mettere in atto reazioni adeguate in base alla situazione. La pinza è così in grado di eseguire controllo in forza in anello aperto, in anello chiuso (sulle celle di carico integrate), di posizione delle dita (tramite un encoder integrato), di peso del pezzo (per mezzo delle celle di carico), di “object detection” (utilizzando i sensori a tempo di volo). L’integrazione di elettronica sulla pinza pneumatica permette di elaborare localmente i segnali provenienti dai sensori e di fare controlli di manutenzione predittiva, nonché di riconfigurare la pinza in modo rapido, abbattendo i setup o i cambi formato. Il concept attuale prevede diverse configurazioni della parte di processing a bordo pinza. L’obiettivo è quello di interfacciare la pinza nella maniera più semplice possibile, quindi “plug & play”, ai cobot in commercio, ricorrendo ai più comuni protocolli di comunicazione. Questa soluzione garantisce un aumento della produttività dei processi e riduzione degli scarti, un miglioramento della sicurezza dell’operatore e degli impianti e una maggiore flessibilità e riusabilità. Si pone quindi come uno dei vari sviluppi tecnologici all’interno del percorso che Camozzi sta seguendo verso la fabbrica intelligente, interconnessa ed ecosostenibile.
Una pinza con 5 sensi
La pinza Smart di Camozzi vede, comunica, analizza, percepisce e connette. La pinza può inoltre svolgere alcune funzioni di sicurezza, come rilevare oggetti in avvicinamento e pilotare il robot per comportarsi di conseguenza e verificare, grazie alla pelle sensibile sulle dita, se il pezzo sta scivolando per eventualmente segnalarlo o stringerlo più forte. Questa pinza intelligente può essere programmata tramite Wifi o NFC ed è predisposta per interfacciarsi con i principali protocolli di comunicazione seriale. Alcune funzioni possono essere impostate in modo custom, ad esempio programmando i sensori a tempo di volo per eseguire funzioni specifiche, come ad esempio, mettere il robot in modalità free drive.
Cosa può fare la pinza Smart
Dotata di sensoristica avanzata e collegata a un cobot, la pinza è uno strumento non solo di presa del pezzo, ma anche di misura e interazione avendo capacità di adattamento, presa, sensibilità ed elaborazione. Può svolgere operazioni di handling articolate e molto complesse. “In pratica, la pinza diventa un componente smart connesso e un generatore di dati di processo per le piattaforme. Oltre ad essere una pinza intelligente, è anche una piattaforma di sviluppo tecnologico dalla quale verranno derivati i futuri prodotti per il mondo dell’handling, che si basano in buona parte sulla sensoristica avanzata”, ha dichiarato Bottarelli. Le tecnologie e le funzionalità introdotte sono in grado di offrire una serie di vantaggi, tra i quali l’aumento della produttività dei processi e la riduzione degli scarti, la possibilità di rendere in tempo mascherato attività come la misura e il peso del pezzo, che altrimenti avrebbero avuto una loro stazione dedicata, oppure, attraverso la manutenzione predittiva eseguita sui componenti interni, limitare i fermi macchina. La pinza consente inoltre l’incremento della sicurezza dell’operatore e degli impianti ed è caratterizzata da una notevole flessibilità e grazie alla possibilità di riprogrammare la pinza ed utilizzarla in applicazioni diverse.
