YuMi ABB nell’assemblaggio di rubinetteria, un cobot chiamato Michael

Si muove a guisa del Moonwalk di Michael Jackson, con movimenti sinuosi e calibrati, ragion per cui le colleghe del reparto di assemblaggio di rubinetti lo hanno soprannominato Michael. Stiamo parlando del robot collaborativo YuMi di ABB, introdotto su una linea di montaggio automatizzato di Idral, azienda di rubinetteria sul Lago d’Orta, dal 1970 sul mercato idrosanitario. Idral produce rubinetti temporizzati a comando meccanico o elettronico, che operano in ambienti gravosi per ambienti pubblici e industriali, come ospedali, alberghi, stazioni di servizio, centri commerciali e aeroporti.

L’azienda produce in casa i rubinetti temporizzati di tipo meccanico (azionati a pulsante), mentre acquista da fornitori esterni componenti come sensori ed elettrovalvole per i modelli a comando elettronico. Una cartuccia è composta da circa 15 parti, che richiedono di essere assemblate in grande quantità ed elevata precisione. Idral da tempo ha quindi adottato una linea di montaggio automatizzato, che per essere impiegata con vantaggio richiede volumi molto elevati. L’azienda produce circa 150.000 pezzi l’anno, il che porta a un lavoro di assemblaggio giornaliero ripetitivo, gravoso e impegnativo, esponendo al rischio di errori di precisione e forse di serraggio disomogenee.

L’idea di inserire un cobot YuMi di ABB nasce nel 2003, quando Juergen Schweitzer, direttore tecnico di Idral, lo vede in azione alla fiera A&T di Torino. Il progetto acquista quindi concretezza grazie al fortunato incontro con Marco Saini, titolare di Tesys, società di ingegneria della provincia di Novara e partner di ABB (incontro che avviene grazie alla passione per le escursioni in montagna che accomuna in due). Valutate le esigenze di assemblaggio di Idral, Tesys procede quindi allo sviluppo di un progetto chiavi in mano con impiego di un robot collaborativo di ultima generazione di ABB. L’integratore ha dapprima provveduto a eseguire in Tesys tutte le prove con i pezzi di Idral, per poi sviluppare l’isola di assemblaggio ottimizzando spazi e flessibilità. Il software RobotStudio è stato impiegato per verificare che tutti i punti del processo fossero raggiungibili, oltre a simulare tutte le possibili situazioni prima di costruire la macchina.

La configurazione a due bracci di YuMi è stata uno dei fattori che hanno pesato nella scelta del cobot ABB da parte di Idral. L’azienda era infatti interessata a svolgere operazioni più complesse di un pick & place, considerato l’elevato volume di produzione e i requisiti di precisione. Nello specifico, il cobot riceve un preassemblato dalle postazioni a monte (altre macchine di assemblaggio e postazioni con manodopera umana per operazioni particolarmente complesse), movimenta e avvita diversi componenti, posiziona gli assiemi, effettua un controllo con la telecamera, verifica la presenza della guarnizione, esegue un controllo di qualità mediante tasteggio con le sue pinze e, al termine dell’assemblaggio, deposita il pezzo su un vassoio di polistirolo che viene affidato alle addette per le operazioni successive.

Per adempiere ai vari task, il cobot è dotato di telecamere integrate sulle pinze, che consentono a YuMi di modificare le traiettorie incrementando la flessibilità del sistema. Il robot può così prelevare i componenti verificandone la presenza e l’integrità sui vari alimentatori o vassoi, il tutto in spazi molto compatti. Il sistema di visione del cobot può in particolare inquadrare i pezzi da varie angolazioni, con un’unica telecamera che scatta fotografie da tutti i punti di prelievo e assemblaggio, evitando la necessità di molteplici telecamere. YuMi è stato inoltre dotato di un organo di presa con dita in grado di maneggiare qualsiasi pezzo e un generatore di vuoto che consente di effettuare anche la presa a depressione, necessaria ad esempio per prelevare un cappuccio da montare sul rubinetto.

L’adozione di YuMi ha portato guadagni a Idral in termini di sicurezza, affidabilità, precisione e costanza delle prestazioni. La grande versatilità del cobot ABB consentirà infine in futuro di poter smontare il robot per ricollocarlo anche su altre linee di assemblaggio prodotti diversi, semplicemente cambiando programma ed eventualmente gli organi di presa.