Il primo robot collaborativo immesso in commercio risale al non lontano 2008. Ad oggi la tecnologia ha fatto notevoli passi avanti, con modelli sempre più sofisticati e performanti. Rispetto ai primi prototipi, i cobot di nuova generazione consentono numerose applicazioni in ambito industriale, e non, che assicurano notevoli miglioramenti in termini di produttività e di qualità dei processi.
Scopriamo più nel dettaglio cos’è un robot collaborativo e quali sono i principali vantaggi del suo utilizzo
Cos’è un robot collaborativo e come funziona?
Il robot collaborativo o cobot è un semplice braccio robotico automatizzato, cioè un robot antropomorfo con tipicamente 6 gradi di libertà, progettato per condividere lo spazio di lavoro con l’uomo, senza barriere protettive di sicurezza interposte. Per sua la particolare struttura, è in grado di lavorare con 3 movimenti di traslazione (avanti-indietro; sopra-sotto e sinistra-destra) e 3 di rotazione, grazie alla presenza di un giunto rotatorio per ogni asse, così da ruotare il braccio di 360°, e di un motoriduttore a comando di ognuno di questi. La base viene ancorata con una piastra di fissaggio al pavimento (parete, piano inclinato o soffitto). Essa presenta i connettori dei segnali (encoder, motori e freni) e solitamente quello Ethernet per la gestione dei dati. L’unità di controllo viene collegata ai connettori per permettere la gestione del movimento. Dunque, che differenza c’è tra robot collaborativo e robot antropomorfo? Inevitabilmente, la differenza sta nei campi di applicazione possibili per le due tipologie di robot come anche nelle differenze tecnologiche dei componenti.
Caratteristiche tecniche del robot collaborativo
A livello tecnologico i robot collaborativi presentano, rispetto ai normali antropomorfi, sostanziali differenze riscontrabili:
- nella limitazione della velocità e della potenza raggiungibile dal cobot,
- nella sensibilità dei sensori capaci di percepire la prossimità e il contatto con l’operatore, ove presenti,
- nella gestione del controllo della velocità, del movimento e del fermo robot, con la valutazione della soglia di pressione sui corpi esposti al pericolo di contatto.
Queste funzioni sono garantite da sistemi di visione e/o rilevamento di forze incorporati nel braccio o presenti nell’area di lavoro, come ad esempio sistemi anticollisione e pellicole sensorizzate che percepiscono la prossimità.
La capacità di carico di un robot collaborativo, inoltre, è inferiore rispetto ai robot tradizionali.
I cobot, infatti, sono generalmente più leggeri e compatti, più flessibili e più facili da programmare, anche ai non addetti ai lavori. Sono inoltre caratterizzati da un approccio alla programmazione decisamente nuovo: l’utente non ha bisogno di scrivere nemmeno una riga di codice, perché la programmazione è guidata e avviene in modo molto semplice, spesso tramite tablet e funzioni drag-and-drop e/o in modalità free drive, cioè con la memorizzazione (tramite un semplice pulsante) della sequenza di posizioni da raggiungere, acquisite a loro volta con il raggiungimento pratico del robot spostato a mano.
Principali applicazioni dei robot collaborativi
I cobot trovano principali applicazioni nel settore manifatturiero per attività di assemblaggio di precisione, di avvitatura, saldatura, inserimento/messa in posizione di parti, lucidatura/verniciatura, incollaggio e dosatura. Sono largamente impiegati anche nell’asservimento macchine, nella logistica ed in tanti altri settori che, con il passare del tempo, stanno iniziando a valutare positivamente l’inserimento della tecnologia collaborativa per il particolare equilibrio costi-benefici che permette di ottenere. Un esempio su tutti è l’applicazione del robot antropomorfo nel settore medicale: l’utilizzo del cobot nella mappatura pre-operatoria, nell’indagine diagnostica e nelle operazioni di microchirurgia o chirurgia mininvasiva sta espandendo il campo di applicazioni originariamente pensate da chi il robot collaborativo lo ha sviluppato per la prima volta.
Robot collaborativi: vantaggi nella produzione industriale
Dal punto di vista delle applicazioni automatizzabili, combinare il lavoro di un robot collaborativo con quello dell’uomo aiuta a migliorare i risultati a livello di produttività e di qualità del prodotto e del processo. Uno dei vantaggi dell’uso dei robot collaborativi in ambito industriale è che gli operatori sono sollevati da compiti meccanici e ripetitivi. Inoltre si elimina lo sforzo fisico, la routine, il pericolo e, con essi, anche la possibilità di errore, di fuori standard qualitativi e, in ultima analisi, si riducono i costi delle lavorazioni. Un altro vantaggio consiste nel fatto che i cobot vengono riposizionati e riprogrammati velocemente: questa flessibilità ottimizza i processi ed anche gli spazi. Infine, i robot collaborativi migliorano la produttività in senso stretto, perché consentono di aumentare i volumi e ridurre i tempi di produzione, ma anche in senso lato poiché il personale, liberato da tutti questi compiti, può essere impiegato per attività più stimolanti, capaci di sfruttare le peculiarità cognitive dell’essere umano nella gestione dei processi e nell’invenzione del nuovo.
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