Robot Pick and Place: cosa sono, le tipologie e i vantaggi

I robot Pick and Place sono tra le macchine automatizzate più usate nel settore industriale, in particolare nell’ambito del confezionamento degli alimenti.
Prendono il nome dalla loro particolare forma: pick and place, infatti, letteralmente significa prendi e posiziona e fa riferimento al grosso braccio meccanico da cui sono composti, utile per prelevare e riposizionare articoli e prodotti.

Questi popolari esempi di robotica industriale sono stati progettati per compiere operazioni semplici ma ripetitive, riducendo l’intervento umano e incrementando velocità e precisione.
Sono dotati di un particolare sistema di visione integrato basato su dei sensori e sono in grado di identificare gli oggetti da prelevare e collocare nell’area assegnata.
Il raggio d’azione non è mai particolarmente ampio e la portata al polso è solitamente bassa.

I robot Pick and Place sono quindi l’ideale per spostare articoli all’interno di un’unità produttiva, consentendo alla manodopera umana di concentrarsi su operazioni più complesse e che richiedono capacità mentali più elevate.
Inoltre sono macchine che contribuiscono ad aumentare i tassi di produzione, oltre a migliorare il livello di sicurezza generale e l’efficienza dell’intera catena.

I vantaggi che derivano dall’implementazione di robot Pick and Place sono numerosi, rivelando quanto questa tecnologia possa essere efficace per tutte le aziende che vogliono traghettarsi verso il futuro.

Innanzitutto è importante sottolineare che questi macchinari sono estremamente flessibili e versatili, adattandosi a combinazioni di applicazioni più o meno infinite e idonee a soddisfare ogni tipo di esigenza specifica.
Riducendo l’intervento umano e affidando attività ripetitive ai robot, inoltre, la velocità delle operazioni aumenta notevolmente e la produttività migliora sotto ogni punto di vista.
Basti pensare che un singolo macchinario può arrivare a spostare oggetti a una velocità di 300 SKU (Stock Keeping Unit) orari, un risultato impensabile per qualsiasi essere umano.

I robot Pick and Place sono resistenti, veloci e precisi, garantiscono uno standard qualitativo costante e possono essere configurati per prelevare oggetti di dimensioni molto diverse tra loro.
Gli ambiti ai quali possono essere destinati sono variabili, ma i principali in cui possono dare un grosso contributo sono l’assemblaggio, il packaging, il controllo qualità e il bin-picking.

In generale la linea di produzione risulta meno discontinua, perché grazie ai macchinari non c’è bisogno di pianificare pause o programmare dei turni tra il personale.
I margini di errore diminuiscono e non c’è il rischio che si verifichino imprevisti frutto di distrazione o calcoli errati.

Dal punto di vista economico affidarsi ai robot Pick and Place rappresenta un buon risparmio: dopo un necessario investimento iniziale non si dovranno pagare stipendi ai macchinari, impattando in positivo il budget destinato alla manodopera.
Ed è importante ricordare che questi tipi di robot, considerati intelligenti e tecnologie chiave dell’Industria 4.0, possono rientrare negli incentivi erogati dal Piano Transizione 4.0, il programma di finanziamento a favore della trasformazione digitale nelle imprese erogato dallo Stato attraverso specifici Crediti di Imposta.

Infine sfruttare l’automazione significa migliorare il livello di sicurezza generale, riducendo gli incidenti sul lavoro e sollevando il personale umano dagli incarichi più pericolosi e usuranti.

I robot Pick and Place non esistono in un unico modello ma sono disponibili in diverse tipologie.
Ecco le principali:

• Braccio robotico: è un particolare braccio meccanico con cui eseguire operazioni standard di prelievo e riposizionamento. Quando è composto da cinque assi si occupa di spostare gli articoli su un unico piano, se invece è dotato di sei assi può compiere anche movimenti più complessi e ruotare o riorientare gli oggetti prima di collocarli. È il modello di robot Pick and Place più comune e utilizzato.
• Cartesiano: è composto da tre assi ortogonali (X, Y e Z) e sfrutta le coordinate cartesiane per lavorare su più piani. È più preciso di un braccio robotico a sei assi ed è costruito con un attuatore lineare e dei meccanismi a cinghia.
  
• Delta: è costituito da tecnologie avanzate ed è in grado di riconoscere dimensioni, forme e colori. Può raccogliere articoli in gruppi e collocarli in contenitori o schemi di assemblaggio. È solitamente composto da tre bracci e opera su quattro assi.
  
• Prelievo rapido: ideale per operazioni ad alta velocità e per automatizzare al massimo i processi.
  
• Collaborativo: guida il personale umano durante le attività, suggerendo in tempo reale dei percorsi ottimizzati e pianificando delle operazioni più efficienti.

I robot Pick and Place sono caratterizzati da un supporto stabile su cui vengono montati gli altri componenti scegliendo la configurazione che meglio si adatta alle esigenze logistiche.
Sono dotati di bracci e assi con cui raggiungere le diverse zone dell’area operativa per spostare gli articoli e le estremità hanno delle forme specifiche progettate per afferrare i prodotti di interesse.
Se richiesto i bracci possono essere integrati con appositi utensili utili per svolgere operazioni di assemblaggio o imballaggio.

Per riconoscere gli oggetti da prelevare, sui macchinari sono presenti sistemi di visione avanzati con cui identificare, afferrare e spostare i diversi articoli. Grazie a sensori e telecamere, infatti, i robot Pick and Place raccolgono i dati, li elaborano in tempo reale e programmano operazioni rapide e precise.

I robot Pick and Place rientrano quindi a tutti gli effetti nelle tecnologie abilitanti a un’industria sempre più smart e automatizzata, dove digitalizzazione, Intelligenza Artificiale, sistemi di Cloud Computing e Additive Manufacturing contribuiscono a dare vita all’ecosistema definito Industria 4.0.
Cosa si intende? Una vera e propria quarta rivoluzione industriale dove macchinari e soluzioni all’avanguardia eseguono operazioni ripetitive con velocità, potenza e precisione, mantenendo alti livelli di sicurezza e sfruttando la connessione a una rete Internet.