Parliamo di… Sistemi di presa

Nella meccatronica e nella robotica i sistemi di presa hanno un ruolo fondamentale per diverse operazioni, come l’assemblaggio, l’asservimento e la manipolazione. SCHUNK è stato uno dei primi produttori a sviluppare una tecnologia di presa standardizzata, e ci racconta questo importante componente.

Una pinza è un dispositivo che permette ai robot di interagire con gli oggetti come prenderli, tenerli e spostarli in modo sicuro. Possono essere pneumatiche,
elettriche, magnetiche o a vuoto. SCHUNK ha iniziato con le pinze pneumatiche, che sono le più diffuse sul mercato. Le pinze pneumatiche sono dispositivi elettromeccanici utilizzati in applicazioni industriali per afferrare e sollevare, mantenere, ruotare e posizionare oggetti in posizioni prestabilite. Queste pinze si installano tipicamente sulle estremità di macchine per la lavorazione dei pezzi o di bracci robotici a sei assi, cartesiani o a conformità selettiva articolata (SCARA) come effettori terminali per eseguire vari compiti di manipolazione dei materiali. Forti dei progressi degli ultimi decenni in materia di controlli, sensori e connettività di retroazione, i movimenti delle pinze pneumatiche (principalmente per afferrare e rilasciare) in genere si coordinano con quelli dell’asse della macchina o del braccio robotico su cui sono montati.

SCHUNK ha iniziato proponendo pinze pneumatiche, e oggi offre pinze elettriche, pinze magnetiche, pinze adesive e pinze speciali. Nel 1982, durante una visita a una fiera, Heinz-Dieter Schunk si rese conto che i componenti dei bracci robotici erano ancora troppo pesanti e rendevano instabile la struttura. Da questa osservazione è nata l’intuizione che il mercato aveva bisogno di una pinza leggera e semplice. Fu la nascita del campo della tecnologia di presa e il successivo passo di sviluppo per l’azienda. SCHUNK è stato uno dei primi produttori a sviluppare una tecnologia di presa standardizzata.

Le attuali pinze universali PGN-plus-P e PGNplus-E sono, infatti, i prodotti frutto di oltre 30 anni di esperienza SCHUNK. La pinza SCHUNK PGNplus-P aumenta ulteriormente la qualità delle pinze universali ad azionamento pneumatico. La guida di scorrimento dentata con lubrificazione permanente detta un criterio per il mercato. Allo stesso tempo, la PGN-plus-P trae vantaggio dalla vasta gamma di accessori SCHUNK, unica del suo genere, dove è possibile trovare il prodotto ideale per tutte le applicazioni di automazione.

La meccatronizzazione dei sistemi di presa

Circa una decina di anni fa SCHUNK introduce pinze meccatroniche mettendo a catalogo moduli più semplici, che possono semplicemente sostituire un componente pneumatico e moduli adattabili, che possono essere applicati a diversi servomotori, fino a pinze meccatroniche intelligenti. Quest’ultima offre un’intera gamma di funzioni utili, come il controllo operato da un web server integrato, il riconoscimento del pezzo, la regolazione semplificata della forza di presa. Il meccanico che in passato ha messo in funzione componenti pneumatici può fare lo stesso oggi con un semplice elemento meccatronico, senza acquisire ulteriore know-how. L’apertura e la chiusura della pinza meccatronica, non è più complicata di una pneumatica. Lo stesso principio di funzionamento delle guide, efficiente e collaudato, come la guida a rulli incrociati nel caso di pinze per piccoli componenti, oppure la guida dentata brevettata per pinze universali, è stato applicato ai prodotti meccatronici di SCHUNK. Il cliente ne riconosce così l’affidabilità, riducendo i tempi di applicazione e assicurando stabilità dell’intero processo, avendo potuto già collaudare le stesse guide nei moduli pneumatici. La sfida di oggi è convincere l’utente che una pinza può essere controllata in posizione, che la forza può essere regolata, che può esserci la retroazione del motore e che l’utilizzo di moduli meccatronici può eliminare intere stazioni di lavoro. Mentre l’industria elettronica e quella medicale sono state le prime a utilizzare componenti complessi, gli altri settori stanno ora affidandosi alle nuove tecnologie.

SCHUNK offre moduli diversi a seconda del livello di meccatronizzazione del cliente, con soluzioni su misura. Dai componenti tradizionali pneumatici senza sensori che soddisfano un’unica funzione principale, a componenti pneumatici con sensori – semplici o complessi – fino ad arrivare a moduli meccatronici intelligenti. Con l’aiuto di optional come sensori magnetici analogici, utenti e progettisti possono attrezzare moduli pneumatici a diversi livelli di intelligenza. Più di prima, infatti, è possibile oggi definire quanta intelligenza può essere usata in applicazioni particolari.

Pinze intelligenti

Tre i temi principali che dominano lo sviluppo dei sistemi di presa meccatronici: connettività dei componenti fino al livello sul campo, sicurezza funzionale e collaborazione uomo-robot. La tendenza si dirige verso componenti di campo che possono fare di più rispetto alla funzione attuale, come ad esempio più che afferrare, girarsi o avvicinarsi. In breve: la nuova generazione di componenti di campo produrrà informazioni. La pinza non solo afferrerà, ma ritornerà l’informazione relativa alla forza di presa. Questo tipo di informazione può essere utilizzata, potrà dire, ad esempio, se quel pezzo è o meno in ordine. Questo aumenta la funzionalità dei componenti decentrando al contempo il calcolo dei processi; in altre parole l’elaborazione dati e l’acquisizione di informazioni ha luogo direttamente nel componente e non nel PLC.

Produzione flessibile significa riuscire a processare anche lotti singoli in condizioni ambientali difficili – questo è il contesto in cui opera la nuova pinza elettrica universale EGU di SCHUNK. Può essere liberamente connessa e integrata con il minimo sforzo in processi produttivi altamente flessibili. Grazie alla funzione di mantenimento della forza di presa integrata e alla modalità StrongGrip per incrementare la forza di presa, EGU diventa il “tuttofare” per le operazioni di manipolazione. è particolarmente adatta per l’asservimento flessibile di macchine utensili. È disponibile con tutte le comuni interfacce di comunicazione, moduli funzione PLC e plug-in dei principali produttori. Se è necessario, invece, eccellere in operazioni impegnative dell’elettronica o dell’automazione di laboratorio SCHUNK ha ideato una pinza elettrica versatile e intelligente, EGK, per componenti piccoli, delicati e fragili con funzione SoftGrip per una presa sensibile soddisfare anche i requisiti per la camera bianca.