Una cella d’automazione… su misura

di Edoardo Oldrati

Dalla raccorderia idraulica alla cosmetica, dalle celle di costampaggio agli impianti di confezionamento per il medicale, passando per macchine in tavola rotante e soluzione in linea per l’assemblaggio. Sono solo alcuni degli ambiti applicativi a cui si rivolge BAI – Barison Automazioni e robotica Industriali, azienda di Castiglione Olona (VA) con lunga esperienza nel settore dell’automazione.

«Realizziamo progetti speciali personalizzati per rispondere alle esigenze del cliente in termini di spazio, produttività e task», spiega Lorenzo Barison, titolare e fondatore dell’azienda. «In pratica realizziamo impianti che sono come abiti su misura. Nella fase preliminare del progetto è fondamentale l’ascolto e la collaborazione con il cliente in quanto la costruzione di un impianto parte dall’analisi del prodotto da processare. Infatti è importante comprendere le richieste del cliente sia da un punto di vista tecnico sia sotto l’aspetto produttivo per poter prestare il nostro supporto e semplificare al massimo la funzionalità dell’impianto nel rispetto delle esigenze di produzione richieste. La sfida di ogni giorno è quella di gestire la complessità dell’innovazione tecnologica e renderla alla portata di tutti».

Per fornire questi impianti su misura, BAI ha sviluppato un forte know-how abbinato alla capacità di adattarsi alle sfide progettuali richieste dal cliente. «Siamo organizzati con diversi uffici tecnici interni che si occupano sia della progettazione meccanica, sia di quella relativa alla parte elettrica e software – prosegue Barison – con la costruzione dell’impianto realizzata direttamente da noi, mentre le lavorazioni meccaniche sono affidate principalmente a terzisti fidelizzati che lavorano sui nostri disegni. Un altro punto di forza è dato dal fatto di avere tra i nostri 23 dipendenti, tecnici molto esperti ma anche tecnici giovani che portano linfa nuova ed entusiasmo. Oltre alla progettazione e alla realizzazione degli impianti di automazione ci occupiamo della manutenzione e assistenza anche di impianti datati e non realizzati da noi. Il nostro team è formato e organizzato anche per l’assistenza ad impianti robotizzati di tutte le marche più importanti sul mercato e grazie anche al rapporto di fiducia che si è instaurato con i nostri fornitori siamo molto competitivi e celeri nella fornitura di ricambi».

Quando il costampaggio si fa in cella

Tra i più recenti progetti curati dalla BAI troviamo un’interessante cella per il costampaggio di cuscinetti appena terminata e destinata a essere installata in Cina. «È un impianto che forniamo “chiavi in mano” – spiega Barison – e che è composto, in estrema sintesi, da un robot antropomorfo che movimenta il pezzo in una pressa per l’insertaggio e successivamente lo scarica su un nastro a cui è abbinato un sistema di visione in continuo su tavola rotante per i controlli dimensionali». In questo progetto un ruolo importante è stato ricoperto da Balluff, che si è occupato di fornire alcuni componenti chiave per l’automazione della cella. «Ci siamo rivolti a Balluff – spiega Roberto Bottaro, progettista di BAI che insieme a Marco Barlocco ha seguito la realizzazione della cella – perché avevamo la necessità di una configurazione che fosse estremamente flessibile, ma che al contempo fosse in grado di supportare tutte le componenti coinvolte».

Con l’esclusione solo della comunicazione singola con i due robot, tutta la cella è infatti stata concepita in tecnologia IO-Link e gestita tramite moduli Master I/O a 4 e 8 porte di Balluff. All’interno della cella si realizza tutto il processo di costampaggio dei cuscinetti, dalla preparazione del prodotto all’asservimento della pressa, fino al controllo dimensionale tramite sistemi di visione e scarico del prodotto.

Una soluzione plug & play

Fulcro dell’impianto è la testa del robot antropomorfo, dove sono presenti 12 sensori analogici gestiti in IO-Link tramite modulo Hub di Balluff per gestire cuscinetti con caratteristiche diverse. Proprio questa grande variabilità è stata una delle sfide principali, visto che la cella gestisce diverse tipologie di prodotto, diverse configurazioni che cambiano per interasse, lavorazione, parte fissa e parte mobile. «Abbiamo risolto queste difficoltà con un sistema che prevede quattro moduli indipendenti che l’operatore monta sulla testa in base alla tipologia di prodotto da lavorare. Per rendere il sistema modulare e plug & play anche dal punto di vista del cablaggio abbiamo sfruttato le caratteristiche delle soluzioni Balluff: la velocità nella connessione e l’intercambiabilità, ma anche la compattezza dei moduli. Balluff ci ha fornito infatti tutta la componentistica per gestire circa 80 segnali in uno spazio molto ridotto». Fondamentale anche il contributo dei sensori Balluff per cilindro da cava in IO-Link che, essendo in grado di riconoscere fino a 8 diverse posizioni, sono stati utilizzati per la gestione della manipolazione del pezzo dalla testa, cioè per controllare con precisione se il pezzo fosse correttamente posizionato o, per esempio, se nel tragitto fosse stato perso.

Quello dello spazio a disposizione per i cablaggi è un tema fondamentale non solo per quanto riguarda questo singolo progetto. «Anche in un’altra cella che stiamo completando in questo periodo – spiegano in BAI mostrandoci un impianto destinato al packaging nel medicale, settore in cui anche il confezionamento e l’etichettatura hanno necessità della massima accuratezza e tracciabilità – è stata fondamentale la compattezza di Balluff, visto che il quadro è stato remotato direttamente sopra una tavola girevole. Inoltre, remotando il quadro direttamente sull’impianto abbiamo anche vantaggi in termini di minore stress per i cavi e migliori performance».

In BAI utilizzano anche altri prodotti Balluff, come i sensori di prossimità e SmartLight, la torretta di segnalazione Led con interfaccia IO-Link che permette una visualizzazione user friendly delle informazioni di stato. Importante sottolineare come la torretta SmartLight sia estremamente personalizzabile nella scelta dei colori ma anche flessibile, essendo infatti modificabile anche durante il funzionamento della macchina senza alcuna conversione meccanica. Oltre alla semplicità e rapidità in fase di cablaggio, i moduli Hub IO-Link di Balluff hanno un valore aggiunto in fase di diagnostica. I moduli segnalano infatti tramite Led eventuali problemi sulle singole porte rendendo molto semplice individuare un malfunzionamento. Inoltre, ogni modulo Balluff una volta connesso ha un indirizzo IP fisico ed è raggiungibile via web per una diagnostica approfondita in remoto.

Quando il fornitore corre con te

«È stato anche fondamentale il supporto che Balluff ha fornito in questo progetto – sottolinea ancora Barison – seguendoci in ogni dettaglio, dalla configurazione dei vari moduli fino alla scelta dei cavi più adatti. Oltre alla tecnologia servono anche gli uomini che sappiano consigliare e aiutare, soprattutto nei primi approcci a un prodotto nuovo».

«In questo tipo di progetti – conferma Bottaro – qualche criticità è sempre dietro l’angolo e quando emerge va affrontata e risolta nel più breve tempo possibile. Per questo è importante che Balluff sia stata sempre molto celere nel darci assistenza e supporto: è inutile che noi corriamo se poi per un componente siamo costretti a restare fermi. In questo Balluff ci viene dietro e corre con noi».

Le sfide dell’innovazione

In un contesto ad altissimo tasso di innovazione come quello dell’automazione, un’azienda come BAI – Barison Automazioni e robotica Industriali si deve confrontare continuamente con nuove tecnologie e scenari. «Rispetto a quando abbiamo iniziato è cambiato tutto – conferma Barison – e quidni per noi è fondamentale rimanere aggiornati sulle novità dei nostri fornitori, ma anche su come si evolvono i nostri clienti. Anche per questo credo sia fondamentale che i nostri progettisti visitino aziende e si formino anche sugli impianti installati presso i clienti». A livello di prodotto, oggi BAI sta sperimentando applicazioni con robot collaborativi. «Per ora stiamo seguendo progetti di robotica collaborativa solo sotto il profilo software e hardware, ma in futuro sono certo che ne gestiremo anche come integratori».

La diffusione del paradigma Industria 4.0 ha portato anche un maggiore lavoro dell’integratore a livello di software. «Oggi – spiega Bottaro – il cliente vuol avere a disposizione molti dati rispetto all’attività dell’impianto, dai fermi macchina ai pezzi scartati fino alla quantità di tempo in cui la macchina ha lavorato in automatico. Questo vuole dire per un’azienda come BAI uno sforzo a livello di programmazione molto maggiore rispetto al passato, al punto che oggi è proprio la parte software quella che richiede maggiore lavoro in fase di messa a punto dell’impianto».