Il robot diventa scultore: lavorazione del marmo creativa ed efficiente
Presentato a Marmomac, la fiera mondiale dedicata alla filiera della lavorazione di marmo e pietre, un robot-scultore che ha stupito visitatori da tutto il mondo
In Italia, siamo molto bravi sia con il marmo che con i robot: due industrie che ci posizionano sicuramente ai vertici mondiali e che si sono recentemente fuse nel progetto “The Applaud”, presentato a Marmomac, la fiera mondiale di settore.
Il progetto prevedeva un’installazione che mescola arte e tecnologia. I visitatori hanno cosi potuto ammirare il robot Kuka impegnato nella realizzazione di una scultura dal vivo proprio durante la fiera. L’obiettivo era mostrare al pubblico come vengono realizzati progetti di robotica applicata alla lavorazione di marmo e pietre, valorizzando il livello altissimo di qualità raggiunto dalla tecnologia anche quando si tratta di dare vita a opere d’arte e design.
La sovrapposizione tra luogo industriale e luogo creativo/espositivo ha affascinato migliaia di visitatori di tutto il mondo, che hanno cosi potuto confermare, una volta ancora, l’altissimo livello raggiunto dall’industria italiana di settore.
Una collaborazione Marmomac e Donatoni Group
Il progetto è stato possibile grazie alla collaborazione tra Marmomac e Donatoni Group, azienda italiana leader nel mercato delle macchine per la lavorazione del marmo e delle pietre, cui l’ente fiera ha proposto di collaborare e che ha colto l’occasione per promuovere il robot Kuka, utilizzato proprio per lavorare opere in marmo.
Il robot Kuka
Il progetto vede al centro un robot Kuka KR240 R2900 della famiglia Quantec. I robot Kuka lavorano solitamente in ambienti molto difficili, vista la presenza di grande quantità d’acqua, di polvere e di vibrazioni molto elevate. Si tratta di robot ad alta resistenza, caratterizzati da costante precisione e affidabilità.
Si tratta di un robot dal design compatto e robusto ma leggero, che offre sicurezza e durata nel tempo. . È caratterizzato dalla capacità di carico di 240 kg e da una estensione di 2900mm; ha un’ottima precisione, richiede minima manutenzione, ed ha una elevata prestazione anche in spazi ristretti grazie ad un design armonioso e compatto. Inoltre, offre ottime prestazioni energetiche.
L’installazione dei robot Kuka nelle celle produttive Donatoni è iniziata 6 anni fa, portando a ottimi risultati. Le operazioni principali svolte dai bracci meccanici includono anche proprio la fresatura o lavorazione artistica delle sculture.
Dalla scansione 3D alla scultura perfetta
Per il progetto “The Applaud” è stato scelto un robot Kuka KR240 R2900 della famiglia Quantec che permette di ottenere risultati di altissima qualità, ridurre i tempi di lavorazione ed evitare sforzi fisici all’artista.
Andreas Senoner è l’artista altoatesino scelto per ideare l’opera al cuore del progetto: ha dovuto creare un modello in scala ridotta dell’opera finale, che è stato poi scansionato in 3D; l’immagine ottenuta è stata infine elaborata con i software CAD/CAM.
In questo modo, ancora prima di posizionare il blocco di marmo sulla tavola rotante, è stato stabilito il percorso da eseguire con il robot. Completata la simulazione della lavorazione e trasmissione dei file NC al controller del robot si è poi potuto procedere con la fresatura vera e propria.
Un sistema complesso
Oltre al robot Kuka KR Quantec e al controller KR C4, il sistema per “The Applaud” ha anche incluso una tavola rotante, quadro elettrico di servizio con PLC Safety, mandrino su flangia robot con Hub IO-Link raccolta segnali e sistema di refrigerazione acqua per mandrino.
L’integrazione di questi elementi e lo sviluppo del software speciale hanno garantito un funzionamento fluido, alta qualità dell’esecuzione e precisione del lavoro. Tutto ciò è il risultato di lunghi anni di esperienza di Donatoni Group.
Durante il ciclo di lavoro, il robot è stato costantemente monitorato per evitare errori o imprecisioni. Mentre il robot lavorava, il blocco di marmo grezzo iniziava a prendere forma, diventando sempre più simile alla scultura che si voleva creare. Una volta completata la lavorazione, si è proceduto alla finitura del marmo, per conferire alla superficie la texture e la lucentezza desiderate.
Grazie alla precisione del robot a 6 assi, il marmo si è trasformato in una scultura perfetta, che rispecchia la visione dell’artista e con un livello di dettaglio che sarebbe stato impossibile ottenere con altre tecniche di lavorazione.
I benefici dell’uso di robot nel settore di lavorazione di marmo e pietre
L’automazione robotica offre vantaggi significativi nel settore della lavorazione della pietra, semplificando e migliorando il processo produttivo.
I robot garantiscono precisione, consentendo elaborazioni più complesse rispetto alle macchine tradizionali. Tra i benefici, si annoverano inoltre maggiore produttività, migliore qualità del prodotto finito, ottimo rapporto costo-beneficio e riduzione dei tempi di lavorazione.
L’uso dei robot minimizza i rischi per i lavoratori, eliminando la gestione di pesi eccessivi ed evitando ambienti con molta acqua e polvere, dannose per la salute degli operatori.
Ultimo, ma non meno importante, grazie a software specifici – come quelli sviluppati anche proprio da Donatoni Group, è possibile ottimizzare automaticamente i tagli sulla lastra, massimizzando l’utilizzo del materiale e riducendo gli scarti.
La complessità del progetto e le sfide tecniche affrontate
Le sfide e difficoltà tecniche di installazione erano molte e complesse da gestire. Oltre a posizionare e fissare il robot, la tavola rotante e gli altri componenti per la fresatura, è stato necessario installare il sistema di ricircolo dell’acqua al piano inferiore.
L’impianto doveva permettere di ripulire l’acqua usata con apposito filtro, gestire gli scarti compattando la polvere di marmo in piccoli blocchi, e poi spingere l’acqua nuovamente in su per la lavorazione con il robot. Uno studio millimetrico ha definito il posizionamento del robot, delle vasche di filtraggio, dei cavi, dei tubi e altro ancora.
Per rendere il progetto fruibile dal pubblico, era necessario porre massima attenzione al sistema di sicurezza. Sono state scelte le pareti perimetrali trasparenti per isolare l’area di lavoro del robot senza bloccare la visuale, ma anche per proteggere dagli schizzi d’acqua e prevenire che fuoriuscissero altri residui di lavorazione.
Nel video sotto, un racconto del progetto:
Il filo conduttore del progetto è la sostenibilità
La sostenibilità è stata un elemento chiave nel progetto “The Applaud”. La progettazione ha mirato a ridurre al minimo i materiali rimossi dal blocco, studiando attentamente la forma dell’opera, scegliendo un materiale morbido per facilitare la lavorazione e ridurre il consumo di energia.
La tipologia del marmo doveva ridurre anche il possibile inquinamento acustico e rendere il processo di fresatura sufficientemente silenzioso.
Le acque reflue sono state trattate, recuperate e rimesse nel circolo durante i giorni della manifestazione, mentre il materiale rimosso durante la fresatura è stato salvato e compattato in capsule.
I partner del progetto “The Applaud”
Donatoni Group, per l’innovazione della lavorazione della pietra
L’esperienza di Donatoni Group, nata nel 1959 con l’Officina Donatoni, si è sviluppata nel tempo, culminando nel 2001 con la produzione e il brevetto della prima macchina da taglio con controllo numerico e testa rotante per la lavorazione della pietra. Donatoni Macchine vanta oggi oltre 50 anni di esperienza in questo settore, diventando leader e punto di riferimento nella produzione di macchinari all’avanguardia. tecnologie per la lavorazione del marmo e della pietra naturale.
Marmomac
Marmomac è la più importante fiera mondiale dedicata all’intera filiera della produzione litica, dalla cava al prodotto lavorato, dalle tecnologie e dai macchinari agli utensili. Nata all’interno di uno dei principali distretti italiani di estrazione e lavorazione della pietra naturale, Marmomac è oggi il principale hub internazionale dei protagonisti del comparto, un’insostituibile piattaforma in cui business e aggiornamento professionale si incontrano, diventando luogo privilegiato di innovazione e formazione.
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fonti: Donatoni Macchine I Innovation Post
immagine di copertina: Donatoni I Marmomac
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