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Il robot diventa scultore: lavorazione del marmo creativa ed efficiente grazie alla partnership tra Kuka e Donatoni Group

Donatoni Group, Official System Partner di Kuka, ha messo in mostra a Marmomac 2023 (manifestazione fieristica dedicata alla filiera della produzione litica) una soluzione che vede un robot Kuka KR240 R2900 della famiglia Quantec impegnato nella realizzazione di una scultura di marmo dal vivo. L’applicazione mostra come le competenze nella robotica e nella lavorazione della pietra possano aprire nuove porte a un futuro innovativo, unendo industria e arte.

Pubblicato il 13 Dic 2023

Immagini Donatoni 26

A Marmomac, la fiera mondiale dedicata all’intera filiera della lavorazione di marmo e pietre, è andata in scena un’applicazione robotizzata decisamente non ordinaria che ha stupito migliaia di visitatori da tutto il mondo: il progetto “The Applaud”.

Si tratta di un’installazione che fonde arte e tecnologia: grazie all’impegno di Donatoni Group, i visitatori hanno potuto ammirare un robot Kuka impegnato nella realizzazione di una scultura dal vivo durante la fiera.

L’obiettivo era mostrare al pubblico come vengono realizzati progetti, opere d’arte e design, trasformando un luogo espositivo in un ambiente industriale.

L’impegno di 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.

Attualmente, con circa 140-150 dipendenti, l’azienda vanta una clientela diversificata, dal piccolo marmista alle grandi realtà internazionali.

L’esperienza, il know-how accumulato e lo spirito innovativo di Donatoni Group sono stati i fattori determinanti per diventare partner centrale del progetto.

“L’ente fiera ci ha proposto di collaborare a un progetto sperimentale, e abbiamo colto l’occasione per promuovere il robot Kuka, che utilizziamo per lavorare opere in marmo”, spiega Dalila Isalberti, Events Project Manager di Donatoni Group.

“Nonostante il poco tempo a disposizione, ci siamo sentiti di accogliere la sfida perché abbiamo un team di esperti molto forte all’interno dell’azienda”, aggiunge.

La partnership vincente per la realizzazione di progetti ambiziosi

Coordinare tutti gli aspetti del progetto è stato per l’azienda un impegno notevole, data la complessità e il poco tempo disponibile.

La soluzione, creata ad hoc per Marmomac 2023, vede al centro un robot Kuka KR240 R2900 della famiglia Quantec impegnato nella realizzazione di una scultura dal vivo durante la fiera.

“I robot Kuka, nelle nostre applicazioni, devono lavorare in ambienti molto difficili vista la presenza di grande quantità d’acqua, di polvere e di vibrazioni molto elevate”, sottolinea Luca Donatoni, direttore commerciale della Donatoni Group.

“Abbiamo scelto i robot Kuka per la loro resistenza in ambienti difficili, costante precisione e affidabilità. Il supporto tecnico e commerciale fornito da esperti Kuka Italia è stato fondamentale”.

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 pallettizzazione, quindi scarico a fine linea delle piastrelle tagliate, e fresatura o lavorazione artistica delle sculture.

Dalla scansione 3D alla scultura perfetta

Per la fresatura del marmo 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, l’artista altoatesino scelto per ideare l’opera al cuore del progetto ambizioso, ha dovuto solo creare un modello in scala ridotta dell’opera finale, che è stato scansionato in 3D e l’immagine ottenuta è stata 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 poteva procedere con la fresatura vera e propria.

Oltre al robot KR Quantec e al controller KR C4, il sistema include 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 garantiscono il funzionamento fluido, qualità e precisione di lavoro. Tutto ciò è il risultato di lunghi anni di esperienza di Donatoni Group.

Durante il ciclo di lavoro, ogni dettaglio viene curato con attenzione strato dopo strato, e il robot è costantemente monitorato per evitare errori o imprecisioni. Mentre il robot lavora, il blocco di marmo grezzo inizia a prendere forma, diventando sempre più simile alla scultura che si vuole creare.

Una volta completata la lavorazione, si procede alla finitura del marmo per conferire alla superficie la texture e la lucentezza desiderate. Infine, il blocco di marmo viene pulito e si presenta sotto una luce completamente diversa rispetto a quando era ancora grezzo.

Grazie alla precisione del robot a 6 assi, il marmo si trasforma 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 della pietra

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 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, i software di Gruppo Donatoni ottimizzano automaticamente i tagli sulla lastra, massimizzando l’utilizzo del materiale e riducendo gli scarti.

La complessità del progetto e le sfide tecniche affrontate

Quest’anno Donatoni Group è stata la prima ditta a cominciare l’allestimento nel quartiere fieristico: una squadra notevole di esperti tecnici strutturali, del hardware e del software sono stati coinvolti durante l’installazione.

Le sfide e difficoltà tecniche di installazione erano molte e pure complesse da gestire. La soletta del padiglione non aveva mai sostenuto un macchinario così grande, richiedendo una verifica della portata massima.

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.

La vera sfida è stata di allineare le protezioni altissime perfettamente ai bordi delle vasche sottostanti e ai supporti sospesi dal soffitto. Non erano permessi margini di errore.

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.

L’approccio sostenibile riflette l’impegno a ridurre l’impatto ambientale del processo.

“The Applaud” rappresenta un manifesto che dimostra come la creatività possa fiorire anche in contesti industriali.

L’impegno di Donatoni Group evidenzia come le competenze nella robotica e nella lavorazione della pietra possano aprire nuove porte a un futuro innovativo, unendo industria e arte.

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Michelle Crisantemi

Giornalista bilingue laureata presso la Kingston University di Londra. Da sempre appassionata di politica internazionale, ho vissuto, lavorato e studiato in Spagna, Regno Unito e Belgio, dove ho avuto diverse esperienze nella gestione di redazioni multimediali e nella correzione di contenuti per il Web. Nel 2018 ho lavorato come addetta stampa presso il Parlamento europeo, occupandomi di diritti umani e affari esteri. Rientrata in Italia nel 2019, ora scrivo prevalentemente di tecnologia e innovazione.

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