Sistemi Pick-and-Place
assemblean sviluppa celle robotizzate specializzate che risolvono situazioni di alimentazione caotiche, manipolano componenti sensibili senza danni e sostituiscono gli alimentatori meccanici rigidi con concetti intelligenti di software e cinematica.
La scelta del sistema robotico definisce i limiti fisici di velocità, carico utile e campo di movimento. Una selezione mirata previene l'usura meccanica e garantisce che il sistema raggiunga i tempi di ciclo richiesti in modo affidabile.
| Analyse-Parameter | Cinematica Delta (braccio parallelo) | Robot SCARA (articolato orizzontale) | Robot articolato a 6 assi | Sistemi a portale cartesiano |
|---|---|---|---|---|
| Geometria dello spazio di lavoro | Cilindrica (montaggio a soffitto) | A forma di rene (ingombro compatto) | Sferica (spazio 3D completo) | Cubica (spazio di lavoro x-y-z rettangolare) |
| Accelerazione max. | Estremamente alta (fino a oltre 10G) | Alta (movimenti x-y brevi e lineari) | Moderata (ottimizzata per traiettorie complesse) | Da bassa a media (dipendente dalla massa) |
| Ripetibilità | ±0,05 mm a ±0,1 mm | ±0,01 mm a ±0,02 mm | ±0,02 mm a ±0,05 mm | ±0,01 mm (dipendente dal mandrino) |
| Limiti di cadenza (Pick & Place) | Imbattibile in alta velocità (< 0,35 s) | Estremamente basso per giunzione planare (< 0,45 s) | Dipendente dal processo (generalmente > 0,8 s) | Scalabile linearmente in base alla corsa |
| Focus principale del processo | Selezione, imballaggio, singolarizzazione ad alta velocità | Giunzione di precisione, posizionamento elettronico | Manipolazione multi-angolo, bin-picking 3D | Palettizzazione su larga scala, componenti pesanti |
Consideriamo il braccio robotico unicamente come l'attuatore di una soluzione globale intelligente. Il vantaggio tecnologico dei nostri sistemi di manipolazione si basa sull'integrazione trasparente di sensori, software e meccanica di presa su misura.
Progettiamo sistemi di presa specifici per prodotto — da ventose multiple rispettose dei materiali e magneti fino a pinze a ganasce servo-elettriche. La sensoristica integrata monitora la pressione di presa e il livello di vuoto in tempo reale per rilevare immediatamente qualsiasi scivolamento.
I nostri sistemi di controllo sincronizzano il movimento del braccio robotico in tempo reale con la velocità dei nastri trasportatori in movimento. Il componente viene prelevato o posizionato con precisione in movimento continuo — le fasi di arresto che consumano tempo sono eliminate completamente.
Nell'assemblaggio dei componenti più piccoli, utilizziamo sensori forza-coppia molto sensibili direttamente alla flangia del robot. Il sistema "sente" le resistenze meccaniche durante l'inserzione, compensa autonomamente le tolleranze e previene i danni ai componenti.
Ogni componente pone esigenze individuali alla fisica di manipolazione — dall'imballaggio sterile di siringhe ai pezzi stampati unti.
Caricamento ultra-rapido di vassoi, blister o scatole con robot compatibili con camera bianca in design igienico. Le cinematiche sono resistenti agli agenti di pulizia aggressivi e utilizzano lubrificanti alimentari NSF-H1.
Posizionamento ad alta precisione di connettori, componenti PCB o parti di alloggiamento. La protezione ESD completa dell'intero sistema protegge le strutture di semiconduttori sensibili dalle scariche elettrostatiche.
Presa e selezione automatizzate di componenti consegnati alla rinfusa senza ordine. Il sistema calcola autonomamente la sequenza di presa ottimale e previene collisioni con le pareti del contenitore.
Le caratteristiche del componente determinano l'architettura della cella. Per mostrarvi l'integrazione ottimale, dividiamo i nostri impianti chiavi in mano in tre categorie di prodotti specializzati.
Progettata per tassi di prelievo massimi con componenti leggeri (fino a 3 kg). La cella viene montata direttamente sopra i nastri trasportatori esistenti e opera in modalità flusso continuo.
Applicazione: Trasferimento rapido, orientamento e selezione di piccoli pezzi, confetti o imballaggi primari medici. Caratteristica chiave: Massa propria in movimento estremamente ridotta grazie ai bracci in materiale composito di fibra di carbonio leggero.
Ottimizzato per cicli pick-and-place rapidi combinati con alta forza di giunzione sull'asse Z verticale. Ideale per l'assemblaggio di componenti con tolleranze strette. Applicazione: Avvitatura, giunzione, pressatura e cablaggio nei settori elettronico e automotive.
Caratteristica chiave: Rigidità estrema inerente al design sull'asse verticale combinata con flessibilità nel piano orizzontale x-y.
Il sistema per la problematica del "prelievo dal bin". Elimina la necessità di ciotole di selezione meccaniche complesse singolarizzando pezzi alla rinfusa direttamente da contenitori di trasporto profondi.
Applicazione: Alimentazione di semilavorati, componenti forgiati, pezzi fusi o geometrie plastiche complesse per ulteriore lavorazione. Caratteristica chiave: Il software AI integrato analizza l'immagine 3D del bin e identifica quale componente può essere prelevato senza rischio di collisione.
Senza feedback visivo, un braccio robotico dipende da componenti perfettamente posizionati. I nostri sistemi di visione integrati rompono questa rigidità e conferiscono all'impianto capacità cognitive.
Tramite sistemi di telecamere 2D o 3D ad alta risoluzione, la visione artificiale integrata determina la posizione esatta, l'orientamento rotazionale e la faccia superiore o inferiore di un componente sul nastro.
Il software traduce questi dati di pixel visivi in un sistema di coordinate matematico in millisecondi e invia le matrici di trasformazione esatte al robot.
Mentre il robot sta ancora spostando il componente, il software di visione confronta i suoi contorni con il modello CAD originale. Le deviazioni dimensionali, i difetti geometrici o le rotture di materiale vengono rilevati immediatamente e i componenti difettosi vengono scartati direttamente.
Per geometrie complesse o nastri trasportatori lunghi, coordiniamo più sistemi di telecamere tramite un'architettura software centrale per garantire un flusso di dati continuo senza latenza.
Processo
Un flusso chiaro, un referente unico e un processo produttivo ben coordinato.
Prove reali nei nostri TechCenter con i vostri componenti originali per determinare le forze di presa e i parametri di vuoto ottimali.
Costruzione virtuale della cella per il calcolo preciso del budget di tempo di ciclo, delle portate e per la selezione finale del tipo di robot.
Definizione di tipi di telecamera, obiettivi e concetti di illuminazione (es. luce coassiale o a infrarossi) per escludere preventivamente i fattori di interferenza ottica nel vostro capannone di produzione.
Montaggio fisico della cella robotizzata, calibrazione della visione artificiale e configurazione software di tutte le traiettorie.
Messa a punto delle rampe di accelerazione in condizioni di funzionamento reali nel rispetto di tutte le norme di sicurezza per il lavoro a turni.
Permetteteci di massimizzare la dinamica e la precisione dei vostri processi di manipolazione. Contattate i nostri esperti di automazione per una consulenza iniziale dettagliata sui vostri requisiti di componenti — fondata, pratica ed esattamente focalizzata sui vostri tempi di ciclo.
FAQ
Per evitare che i componenti scivolino o vadano persi a causa dell'inerzia ad accelerazioni fino a 10G, utilizziamo una combinazione di ventose ottimizzate per il flusso con alta portata volumetrica e monitoraggio elettronico del vuoto.
Per le pinze meccaniche, una geometria di accoppiamento formale calcolata con precisione delle ganasce combinata con il controllo di forza servo-elettrico garantisce che il componente rimanga rigidamente fissato anche durante i cambi di direzione estremi.
Nella presa statica, il sistema di trasporto deve fermarsi con precisione affinché il robot possa prelevare il componente a una coordinata fissa predefinita — consumando prezioso tempo di ciclo.
Nella presa dinamica (tracciamento del nastro), un encoder sul nastro legge la velocità di trasporto. Il robot calcola la sua traiettoria in modo dinamico, sincronizza la propria velocità con quella del nastro e preleva l'oggetto in modo fluido durante il movimento.
Le superfici riflettenti creano riflessi di luce fatali che accecano gli algoritmi classici di rilevamento dei bordi. Risolviamo questo problema fisico utilizzando luce polarizzata, illuminazione a cupola diffusa (tende di luce) o passando a lunghezze d'onda alternative come luce infrarossa o UV.
Inoltre, i nostri sistemi di visione utilizzano robusti algoritmi di ricerca dei contorni che identificano le caratteristiche geometriche in modo affidabile indipendentemente dalle variazioni di luminosità e dalla lucentezza della superficie.
Sono la chiave della flessibilità economica durante i frequenti cambi di prodotto. I sistemi di cambio utensile automatico permettono al robot di scambiare il proprio utensile di presa in modo completamente autonomo in pochi secondi.
Le connessioni di aria, vuoto e segnale integrate vengono accoppiate senza perdite tramite raccordi rapidi. Il controllore carica simultaneamente il profilo software del nuovo utensile, permettendo alla produzione di continuare senza alcun intervento manuale dell'operatore.
Quando più robot Delta o SCARA condividono lo stesso spazio di lavoro su un nastro, viene dispiegato un controllore di linea master (Line Master). Questo software gestisce un elenco oggetti dinamico di tutti i componenti in arrivo e assegna componenti dedicati esclusivamente a ciascun braccio robotico.
Contemporaneamente, un sistema elettronico di protezione anticollisione monitora le zone di protezione virtuali (geofencing) dei bracci robotici tra loro e previene danni meccanici.
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How do individual components become complex, functional assemblies? An overview of joining processes, quality assurance, and automation.
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