“Robotmaster è fondamentale… Stiamo parlando di migliaia di righe di codice. Nessun essere umano potrebbe farlo da solo.
Tutto questo è possibile grazie a Robotmaster.”
Dan Allford
Fondatore e Presidente di ARC
L'automazione del taglio plasma nello spazio tridimensionale richiede che tutti i soggetti coinvolti siano al massimo delle loro competenze. Programmare un robot per manovrare la torcia al plasma a diverse angolazioni e velocità, creando curve regolari e smussi perfetti in tre dimensioni simultaneamente, è un compito complesso.
ARC Specialties, Inc., eccelle nella risoluzione dei problemi. Sfruttando quasi 40 anni di esperienza nella giunzione e nel taglio dei metalli, l’integratore di automazione con sede a Houston, Texas, ha realizzato macchine per i settori consumer, petrolifero e del gas, della difesa e della ricerca in oltre 30 Paesi. Invece di adottare un approccio standardizzato, sviluppa soluzioni innovative che soddisfano esigenze operative specifiche e favoriscono una crescita sostenibile. ARC abbina sempre la soluzione al problema.
Con l’aumento della domanda di processi produttivi oltre il tradizionale taglio di lamiere 2D, il produttore di soluzioni di taglio avanzate Hypertherm, Inc., si è rivolto ad ARC Specialties per progettare e realizzare una soluzione automatizzata per il taglio plasma robotizzato 3D. Il risultato è stato frutto di uno sforzo collaborativo.
Questo particolare “puzzle” si componeva di tre elementi: il sistema di taglio, il robot e il software. I sistemi di taglio plasma avanzati di Hypertherm e il potente controller robotico di KUKA Robotics utilizzano entrambi la comunicazione etherCAT, garantendo un’integrazione ottimale fin dall’inizio. Entrambe le aziende avevano già un rapporto con ARC Specialties e conoscevano bene l’expertise dell’integratore nel controllo del movimento. Il suggerimento di KUKA affinché ARC si occupasse del software e integrasse tutti i componenti della cella ha rafforzato ulteriormente l’alleanza.
L’idea era creare un sistema di produzione chiavi in mano capace di convertire rapidamente e facilmente i disegni CAD in pezzi tridimensionali in acciaio tagliati al plasma, senza una programmazione laboriosa. È qui che il software di programmazione offline Robotmaster di Hypertherm è diventato un elemento fondamentale del progetto.
“Robotmaster è essenziale”, afferma Dan Allford, fondatore e presidente di ARC. “Un disegno CAD 3D mostra semplicemente l’aspetto finale del pezzo. Per generare il percorso del robot e i parametri necessari alla realizzazione del pezzo occorre un’enorme quantità di informazioni. La torcia al plasma deve essere sfalsata verso l’esterno di ogni linea di taglio e angolata nella direzione corretta. Le curve complesse devono essere suddivise in piccoli segmenti spline per ottenere un taglio finale uniforme.”
“Potrebbero essere migliaia di linee di codice”, afferma Allford. “Nessun essere umano potrebbe farlo. Tutto questo è possibile grazie a Robotmaster.”
Il software Robotmaster elimina la necessità di programmare il robot punto per punto, risparmiando tempo e manodopera. La programmazione offline (OLP) aumenta inoltre i tempi di operatività, poiché non è necessario fermare la produzione per programmare il robot su un nuovo lavoro.
Con tutti i collaboratori a bordo, ARC Specialties ha progettato e costruito la cella di taglio plasma robotizzata FlexFab™ 3D. Il sistema ha debuttato alla FABTECH Expo nel 2019. I partecipanti hanno potuto osservare in tempo reale il processo CAD-to-path e constatare di persona quanto fosse semplice con il software Robotmaster. Mentre gli spettatori guardavano stupiti, era possibile modificare il progetto di un pezzo, premere un pulsante e il robot lo tagliava immediatamente.
“Chiunque può montare un plasma su un robot. Ma poi bisogna ancora insegnare al robot il percorso”, afferma Allford. “Prendiamo un disegno CAD e lo importiamo nel software Robotmaster. Da lì lo convertiamo in codice robotico e realizziamo pezzi tridimensionali senza alcuna programmazione intermedia. FlexFab trasforma i disegni 3D in pezzi 3D senza passaggi intermedi.”
Il mondo 3D richiede flessibilità. Cosa conferisce la “flessibilità” a FlexFab? Il robot a sei assi, per esempio. Un altro elemento è il software.
Rispetto a una tavola plasma CNC standard o a una macchina appositamente costruita, questa cella robotizzata flessibile non solo realizza pezzi tridimensionali e forme complesse, ma può anche tagliare pezzi bidimensionali. Ciò è particolarmente vantaggioso per applicazioni a basso volume e ad alta variabilità, dove i produttori necessitano della flessibilità di frequenti cambi e di una programmazione semplice con il software Robotmaster.
Tra i clienti di ARC figurano produttori di tubazioni per gas e petrolio e per uso industriale generale, nonché produttori di recipienti a pressione e filtri. Tuttavia, qualsiasi produttore che tagli lamiere, tubi, travi a I, canali o profili angolari può trarre vantaggio dal sistema FlexFab.
Indipendentemente dall’applicazione, la flessibilità e la facilità d’uso di Robotmaster semplificano anche il processo di integrazione.
“Robotmaster ci permette di affrontare problemi più complessi”, afferma Kevin Sevcik, programmatore dei sistemi di controllo presso ARC. “È più veloce rispetto ad altri approcci che abbiamo adottato in passato con cellule simili. Alcune geometrie sono forme molto complesse, non praticabili inserendo semplicemente una serie di dimensioni. In questi casi, serve davvero un software di programmazione offline. Robotmaster è il più semplice da utilizzare.”
Sevcik di ARC era responsabile del controllo di precisione del sistema FlexFab. La capacità della cella di ottimizzare al volo i parametri di taglio ogni pochi millimetri dimostra l’eccellenza di ARC nel controllo del movimento. Gli strumenti di simulazione e ottimizzazione dei percorsi di Robotmaster aiutano anche programmatori esperti come Sevcik a visualizzare e perfezionare traiettorie robotiche senza errori, per applicazioni semplici e complesse.
“A volte ci sono movimenti che il robot deve compiere in cui si può incontrare una singolarità o il limite di uno degli assi. L’ottimizzazione dei percorsi di Robotmaster rende molto più semplice individuare questi limiti e aggirarli”, spiega Sevcik.
Gli strumenti di pre-elaborazione di Robotmaster sono progettati dal punto di vista del programmatore del robot. Sullo schermo, l’utente vede eventuali errori prima che si verifichino. Se si angola la torcia in una direzione, la zona diventa rossa. Provando l’altra direzione, diventa verde. Pronti? Si parte! L’ottimizzazione del percorso viene visualizzata.
In prospettiva, ARC Specialties lavorerà a stretto contatto con il team Robotmaster per perfezionare la generazione dei percorsi robotici per il taglio plasma 3D. La flessibilità della piattaforma Robotmaster la rende adattabile alle esigenze specifiche degli integratori.
ARC ha recentemente integrato robot FANUC nel concetto FlexFab e prevede di integrare il sistema anche con robot ABB. Questo è reso semplice da Robotmaster, poiché la soluzione software unica è compatibile con tutti i principali marchi di robot.
“Quando abbiamo un problema, dobbiamo sapere di poter contare su qualcuno esperto del processo”, afferma John Martin, vicepresidente delle operazioni di ARC. “Ecco perché rapporti di questo tipo con Robotmaster e Hypertherm sono così importanti.”
Con i partner giusti al tuo fianco, puoi affrontare qualsiasi sfida.