Ora tutti possono programmare isole robotizzate

Come può fare un’azienda che non ha al suo interno competenze tecniche di programmazione PLC e robot a integrare isole robotizzate in una sua linea? La risposta arriva da Asotech, azienda emiliana creatrice di EasyRobots, un software easy-to-use e web-based per la programmazione del funzionamento dei robot antropomorfi. Si potranno controllare le funzioni del robot, i tool e il programma di lavoro tutto via smartphone, tablet o computer, grazie a un’interfaccia semplice e intuitiva. La soluzione è stata presentata ufficialmente il 23 settembre e verrà commercializzata a breve.

È possibile programmare e gestire le operazioni di robot antropomorfi da smartphone o tablet anche da chi non è esperto di programmazione? Era questa la domanda a cui voleva rispondere Asotech quando ha deciso di sviluppare EasyRobots, una soluzione software per programmare un’isola robotizzata. Si tratta di un’interfaccia operatore web-based, ideata anche per l’utilizzo da parte di utenti che non dispongono delle competenze tecniche di programmazione robot antropomorfi e PLC. Ma chi è Asotech? Quattro soci, un gruppo di oltre 100 professionisti e un portfolio di oltre 70 clienti sia in Italia che in Europa sono i numeri di questo studio di ingegneria attivo dal 1996 con sede a Sant’Ilario d’Enza, in provincia di Reggio Emilia. “Siamo nati in quella che viene chiamata food e motor valley – ha raccontato Davide Mavillonio, Responsabile Direzione Tecnica Servizio Calcoli – quindi abbiamo un’alta specializzazione per quello che riguarda industrializzazione e macchine automatiche per riempimento e packaging del settore alimentare, ma anche in tutto ciò che è automotive. Negli anni, comunque ci siamo allargati anche a molti altri settori”.
Oltre alla progettazione meccanica e di impianti, Asotech possiede un reparto dedicato hardware e software per l’automazione industriale, che si occupa principalmente di PLC, robotica, HMI, motion e supervisioni, dove è nato EasyRobots. Questo software vuole essere il primo prodotto software ideato, sviluppato e commercializzato interamente da Asotech. “A inizio 2019 fa abbiamo iniziato a sviluppare EasyRobots – ha raccontato Erik Levada, Direttore tecnico di Asotech – e siamo partiti da un quesito che si pongono molti nostri clienti: nell’ambito robot antropomorfi è meglio utilizzarne uno industriale tradizionale o uno collaborativo? Ci siamo risposti cercando di creare un’applicazione che andasse a sfruttare quelli che erano i pregi dell’uno e dell’altro tipo di robot, per rendere semplice la programmazione degli antropomorfi industriali, così da non dover rinunciare alle loro qualità”.

Unire i pregi di cobot e robot industriali

Sia il robot industriale tradizionale che quello collaborativo, dunque, portano con sé pregi e difetti di cui tenere conto. L’idea di Asotech nella realizzazione di EasyRobots è stata quella di prendere il meglio dell’uno e dell’altro, per creare un software flessibile e versatile che semplificasse la gestione di isole robotizzate più o meno complesse. “Se analizziamo i pregi del robot collaborativo, – ha spiegato Erik Levada – vediamo che il suo più grande vantaggio è l’essere pronto all’uso, questo significa che non necessita di programmazione particolare se non quella delle traiettorie di movimento. Altro grandissimo vantaggio del cobot è che in teoria non necessita di un sistema di safety, in quanto è stato costruito per essere una macchina in grado di lavorare a stretto contatto con l’operatore”. Ma ci sono anche degli svantaggi intrinsechi al robot collaborativo. “Purtroppo, non è vero che non necessita mai di un sistema di safety – ha continuato Erik Levada – se viene utilizzato per movimentare oggetti pericolosi, è necessario creare un sistema di protezione. Allo stesso tempo, però, non può superare i 250 mm/s di velocità nei suoi movimenti, proprio perché pensato per lavorare accanto all’uomo. Inoltre, questi robot sono molto costosi dato l’alto livello di tecnologia”. Il robot industriale, invece, ha un’ampia gamma di scelta perché riesce a coprire playload molto maggiori e anche il campo di lavoro è più ampio; inoltre costa circa la metà della sua controparte collaborativa. “Però ha una serie di complicazioni intrinseche – ha continuato Erik Levada – il sistema di safety è sempre necessario, e deve quindi essere installato in una zona protetta qualsiasi lavoro debba compiere. Inoltre, il grande svantaggio rispetto al cobot è la necessità di avere qualcuno che abbia alte competenze di programmazione: serve un tecnico specializzato in grado di ‘entrare’ nel robot e sviluppare la logica di gestione delle sue missioni insieme a movimenti e traiettorie”. Quello che vuole fare EasyRobots, quindi, è semplificare il più possibile la comunicazione e la programmazione del robot antropomorfo industriale, grazie a un’interfaccia molto user-friendly comprensibile anche a chi non ha approfondite conoscenze tecniche. Inoltre, il software non controlla solo il robot, ma anche tutti i tool a esso collegati. A oggi, EasyRobots supporta i PLC di B&R, ma con la previsione di allargare ad altri. Per quanto riguarda i robot, invece, al momento sono supportati i controller Kuka, ma si prevede anche in questo caso di ampliare la scelta. Il sistema si installa inserendo una scheda di memoria CF all’interno del PLC che controlla il sistema di automazione, mentre non viene scritto nessun codice nel robot: questo è stato pensato per poter abbinare il software a qualsiasi taglia di robot. EasyRobots verrà commercializzato tramite licenza d’uso, dal costo una tantum che dipenderà dai moduli che si vorranno aggiungere, come il modulo Dati e quello Safety.

Il plus del software: l’interfaccia operatore

“L’interfaccia operatore è ciò sui cui abbiamo ovviamente lavorato di più – sottolinea Erik Levada – perché è quella che permette all’operatore di interagire con la nostra isola robotizzata. È un’interfaccia completamente web-based, basata sui linguaggi HTML5, Java e CSS; può essere visualizzata su un qualsiasi browser e non necessita di pannelli operatore industriale, ma basta uno smartphone, un tablet o un pc con Chrome”. L’interfaccia operatore si divide in tre parti: movimentazione, creazione traiettorie e creazione programma di lavoro. Per mostrare il suo funzionamento, Asotech ha portato un esempio di movimentazione e assemblaggio effettuato con robot antropomorfo, pinza Co-Act di SCHUNK e una morsa pneumatica sempre di SCHUNK.
Il primo passo per programmare il lavoro del robot e dei suoi tool è impostare i loro movimenti. Easyrobots possiede una pagina principale su cui viene visualizzato lo status, le posizioni del robot (sia in coordinate assi che in coordinate cartesiane), l’override, lo stato di allarme che si attiva in caso di necessità, e tutte le funzioni della macchina. “Non abbiamo bisogno di utilizzare il teach pendant del robot – ha spiegato Erik Levada – ma tutti i movimenti possono essere riprodotti tramite l’applicazione. Sono possibili movimenti di tipo jog, che possiamo fare sia in coordinate assi che cartesiane. C’è la possibilità di eseguire movimenti in jog relativo, cioè spostare il robot di una distanza predefinita rispetto alla posizione in cui si trova il robot. È anche possibile far spostare il robot in una posizione predefinita, impostando le coordinate della posizione”. La novità portata da EasyRobots è la guida manuale del robot industriale, tipo di movimento normalmente non possibile con gli antropomorfi ma tipico dei cobot, ulteriormente facilitando la programmazione delle traiettorie: con questa modalità è possibile muovere il robot trascinandolo a mano, oppure prendendo il tool e tirandolo nella posizione che mi interessa. Oltre ai comandi per il robot, sono state sviluppate delle patch dedicate ai tool: attraverso l’interfaccia si può, per esempio, andare a controllare i LED della pinza, o darle i comandi di apertura/chiusura. “Non è necessario creare una patch per ogni tool – ha continuato Erik Levada – nella nostra dimostrazione, la morsa pneumatica ne è priva, però è possibile comandarla come un’uscita digitale”.
Dopo aver impostato i tipi di movimenti, si passa all’acquisizione delle traiettorie. Come si diceva prima, per effettuare questa operazione su un robot industriale antropomorfo è necessaria una persona con competenze tecniche di programmazione PLC e robot: tutto questo viene sostituito e assorbito da EasyRobots, mentre l’operatore deve solo inserire i dati nell’interfaccia. “L’acquisizione delle traiettorie con l’applicativo – ha spiegato Erik Levada – si effettua nella schermata di ‘teaching’, dove, oltre a crearle, è possibile di memorizzarle e salvarle. Ci sono due modi per salvare una traiettoria di movimento: la prima è ‘per posizioni’, cioè salvare dei punti nello spazio che il robot utilizzerà per creare la sua traiettoria; la seconda modalità è ‘per traiettoria’, cioè far percorrere al robot un determinato movimento che verrà salvato esattamente per come è stato percorso, e verrà perciò eseguito più volte esattamente per come è stato creato, molto utile con la guida manuale”.
Dopo aver scelto i tipi di movimenti e le traiettorie, bisogna impostare il programma di lavoro dell’isola robotizzata. Le sequenze si basano su una libreria di controllo, movimento, azione ed eventualmente attesa. Una volta create, bisogna integrarle in un programma di lavoro attraverso la modalità a “step”: un programma dove viene detto al robot cosa eseguire e in quale ordine. “Prendiamo l’esempio di prelievo di un oggetto – ha mostrato Erik Levada – nel primo step vado a controllare che la mia pinza sia aperta, quindi ne inserisco uno di controllo e configuro la mia pinza; dopodiché devo inserire lo step di movimento che porterà il robot alla posizione di presa, inserendo una delle traiettorie salvate; si può anche introdurre uno step di attesa, se necessario; si passa poi allo step di azione, dove si dice alla pinza di chiudersi per prelevare l’oggetto; infine, nel caso di un assemblaggio, si configura lo step della morsa che fermerà il pezzo da lavorare”. Se ci sono degli errori, basta cestinare step errati ed eventualmente sostituirli, come si fa per i file del computer; inoltre, è possibile modificare gli step inseriti in pochi secondi. Per lavorazioni più complesse, è possibile registrare sequenze da eseguire in parallelo o chiedere a robot di “saltare” da una all’altra in determinate condizioni. Tutti i file delle traiettorie e dei programmi di lavoro sono copiabili e trasferibili tramite USB. Sull’interfaccia, inoltre, è sempre visibile in tempo reale ciò che il robot e i suoi tool stanno eseguendo, letteralmente “step by step”, così da poter controllare meglio l’isola e calcolare in modo preciso il tempo di lavoro e le performance di produzione. Asotech sta già lavorando a numerosi aggiornamenti della libreria di step, la quale si arricchirà nel tempo, come l’integrazione del sistema di visione. “Quello che volevamo fare – ha concluso Erik Levada – era creare un software che aiutasse le aziende che non hanno al suo interno personale specializzato a rendersi più indipendenti e velocizzare la produzione: con il metodo tradizionale, fare una modifica alla programmazione dell’isola prenderebbe almeno una giornata di lavoro; con EasyRobots bastano 15 minuti. Un bel vantaggio, no?”.