La visione artificiale applicata alla robotica in un workshop organizzato da Kuka e Cognex.
La visione artificiale applicata alla robotica amplifica le possibilità a disposizione dei clienti come ha dimostrato il recente workshop organizzato da Kuka in collaborazione con Cognex.
I sistemi di visione e di identificazione industriale permettono di ottenere dati oggettivi sui prodotti in maniera ripetitiva e automatica attraverso l’elaborazione digitale delle immagini. Per questo motivo il loro impiego è sempre più diffuso in svariati settori dall’industria alimentare, all’automobilistica, alla meccanica, alla cosmetica, alla farmaceutica, al settore del confezionamento e dell’assemblaggio. Tali sistemi supportano differenti applicazioni quali ispezioni, misurazioni, OCR/OCV, rilevamenti di presenza/assenza, lettura di codici.
I sistemi di visione, oltre a controllare processi produttivi, possono essere impiegati per il controllo di operazioni quali saldature, assemblaggi ecc., operazioni che spesso vengono eseguite da robot.
La guida di robot con sistemi di visione industriale è una tecnologia che agevola la flessibilità produttiva e consente alle linee di produzione di assecondare velocemente le modifiche dei prodotti. Oltre all’individuazione di pezzi per il prelievo e il posizionamento e alla guida di un robot per l’assemblaggio di componenti, i sistemi di visione industriale provvedono all’ispezione, alla misurazione e alla lettura di codici lineari e Data Matrix durante la movimentazione o l’assemblaggio dei prodotti.
Per approfondire questa tematica, Kuka Roboter Italia in collaborazione con Cognex Italia ha organizzato lo scorso 12 febbraio un workshop dal titolo “La visione artificiale applicata alla robotica” durante il quale sono state illustrate le novità dei prodotti di visione e di robotica presentando una serie di demo applicative allestite nell’Application Center di Kuka, in particolare una cella robotizzata realizzata da Egicon, azienda che progetta e produce dispositivi elettronici, partner sia di Kuka per la robotica che di Cognex per la visione.
«Negli ultimi 8 anni Kuka è cresciuta rapidamente passando da circa 3.000 dipendenti agli attuali 14.000 per un fatturato globale 2015 di 2,9 miliardi di euro – esordisce Alberto Pellero, Responsabile Marketing di Kuka Italia durante il suo intervento al workshop. La crescita è avvenuta anche grazie al processo di acquisizioni avvenute nel tempo, tra cui quella di Reis Robotics e, ancora più recente, quella di Swisslog, azienda che progetta e realizza automazione e soluzioni di Material Handling per magazzini e centri di distribuzione. Kuka ha attualmente 4 divisioni: Kuka Robotics, Kuka Systems, Kuka Industries e Swisslog. ».
Secondo i dati forniti dall’IFR il mercato italiano rimane molto importante per il comparto della robotica. Nel 2015 sono stati venduti nel nostro paese ben 4.900 robot e la crescita per il biennio 2016-2017 dovrebbe esser di circa il 5%.
«Lo scorso anno Kuka Italia ha venduto circa 750 robot anche se l’80% è andato o andrà a produrre all’estero» sottolinea Pellero.
I market driver per il mercato nell’acquisto di automazione flessibile sono sostanzialmente il rinnovo o l’ammodernamento degli impianti di produzione, con un occhio particolare al risparmio energetico: «I clienti sono divenuti molto attenti all’efficienza energetica, per questo Kuka ha sviluppato dei controller in grado di consumare fino al 95% in meno rispetto ai precedenti.
La Human Machine Collaboration, quella che in Italia viene definita Robotica Collaborativa, è un altro settore molto interessante. In questo ambito il nostro prodotto di punta presentato in varie occasioni è il “lightweight robot” LBR iiwa».
Oggi il mercato è notevolmente cambiato rispetto al recente passato, i volumi di produzione sono diminuiti e le tipologie di prodotti sono aumentate, pertanto, è aumentata anche la richiesta di automazione flessibile e velocemente riprogrammabile. In tutto ciò la visione 2D e 3D e la sensoristica hanno un enorme spazio che va di pari passo con l’evoluzione dell’automazione industriale: «La visione oggi è quasi sempre presente sulle celle robotizzate, motivo per cui abbiamo organizzato questo workshop insieme a Cognex» dice Pellero.
Cognex è una multinazionale americana fondata a Boston nel 1981, tra le prima a occuparsi di visione artificiale. Nel 2014 il fatturato globale è stato di circa 426 milioni di dollari (anno in cui, per la prima volta il fatturato europeo ha superato quello americano), mentre nel 2015 dovrebbe attestarsi intorno ai 500 milioni di dollari. Di queste cifre, il 13% viene investito ogni anno in R&D per aggiornare costantemente i prodotti e introdurne di nuovi: non per nulla Cognex detiene ben 774 brevetti sia nell’hardware che nel software.
L’esempio di Egicon
Egicon è un’azienda di Mirandola in provincia di Modena, nata nel 2008, che si occupa di trasferimento tecnologico, ovvero, di portare nel mondo industriale quelle che sono le nuove tecnologie disponibili sul mercato. Egicon è costituita da due business unit: una si occupa della progettazione e realizzazione di sistemi elettronici (embedded); la seconda sviluppa soluzioni automatiche di test e ram. Per il 2016 l’obiettivo dichiarato è di arrivare a 54 dipendenti (di cui 35 ingegneri) e a un fatturato superiore ai 2 milioni di euro. Tra i partner tecnologici di Engicon spiccano Cognex e Kuka con le quali l’azienda ha da tempo iniziato un percorso
di integrazione dei prodotti e delle due piattaforme per offrire al mercato soluzioni ottimali per soddisfare quelle che sono le richieste dei vari processi industriali. I clienti di Egicon sono principalmente legati al settore Automotive, per il background storico dei fondatori dell’azienda, al settore Medicale, in quanto Mirandola è considerata polo italiano per questo comparto, all’Aerospace e ad altre applicazioni industriali in generale.
La divisione Egicon dedicata alla “Automated test solutions” è quella che unisce la partnership tecnologica con Kuka e Cognex in quanto si occupa delle applicazioni che legano le parti di robotica, visione e controllo acquisizione dati. Il più grande investimento di Egicon in questi anni è stato lo sviluppo di un software chiamato ATS Framework, un ambiente di sviluppo che permette di integrare i sistemi di visione e i sistemi di decodifica di tutti i prodotti Cognex, di gestire i robot antropomorfi Kuka e tutti i sistemi di acquisizione, quindi, di avere un ambiente unico di programmazione dove è possibile eseguire ispezioni, acquisizioni dati, pilotare robot, gestire e creare traiettorie. Le applicazioni sviluppate fino a oggi riguardano sistemi di testing funzionale, dove vengono fatte ispezioni sulle centraline elettroniche; sistemi di controllo ottico per quanto riguarda l’estetica di un pezzo come per esempio la plancia di un’automobile; sistemi per controlli dimensionali, di assemblaggio, di stampaggio di materie plastiche ecc. «Nel corso degli anni ci siamo resi conto che la visione artificiale poteva esser migliorata movimentando le telecamere – dice Giuliano Tralli di Egicon – ovvero sfruttando la flessibilità di un robot antropomorfo per portare in giro le telecamere simulando le ispezioni che vengono fatte a mano su componenti di grosse dimensioni come per esempio un motore. In questo caso il controllo che veniva fatto dall’operatore era tipicamente quello di verificare tutti i punti critici di assemblaggio. Farlo con un unico sistema di visione sarebbe stato difficile, mentre grazie all’ausilio di due robot, sui quali viene montata al polso una telecamera, si possono realizzare automaticamente oltre 120 controlli in circa 80-90 secondi. La stesa applicazione è stata realizzata nel settore degli elettrodomestici per controllare il corretto assemblaggio dei componenti prima della chiusura con le scocche meccaniche».
