Il robot antropomorfo: come funziona?

I robot sono presenti in tutti i settori industriali. È un sistema programmato che, svolgendo diversi compiti, permette di automatizzare e ottimizzare la produzione rappresentando così la soluzione ideale per molte aziende. Vi spieghiamo come funziona e come scegliere tra un’ampia offerta.

Il robot antropomorfo industriale: cos'è?

Un robot antropomorfo, secondo la definizione dell'Organizzazione Internazionale per la Standardizzazione, è un sistema controllato in modo automatico, multiattivo, versatile e programmabile, composto da tre o più assi. Esistono due tipi di robot: robot cartesiani e robot poliarticolati.

Il sistema cartesiano è un robot lineare che si muove su tre assi ortogonali (X, Y e Z) secondo dati cartesiani. È costituito da una serie di attuatori lineari.
Un robot articolato può muoversi in un ambiente 3D grazie alle sue articolazioni rotoidi. Di solito ha 6 assi.

Due tipi di robot industriali classici: robot lineare o cartesiano (a sinistra) e robot antropomorfo (a destra).

Ogni robot ha le proprie caratteristiche e tecnologie, le più importanti sono la gamma di azioni e la capacità d'ell antropomorfo (robot a 6 assi), che stabilisce i limiti della capacità della macchina. Questi elementi consentono di scegliere il robot antropomorfo più adatto. È possibile migliorare le prestazioni di un robot con: assi lineari aggiuntivi, posizionatori o per movimentarlo con una piattaforma mobile.

Un sistema robotico ha tre componenti principali:

Una parte meccanica: il braccio stesso, composto da motori su ciascun asse.
Una parte elettronica: l'armadio di controllo con l'unità centrale che assicura il servocontrollo, i sensori e i variatori di velocità.
Una parte informatica: sotto forma di un linguaggio di programmazione software specifico che permette di controllare il robot antropomorfo collegandolo all'utente e all'ambiente. Questa parte del computer comprende un calcolatore che converte i dati codificati del motore in valori cartesiani.

è la programmazione e la scelta dei software aggiuntivi che permette di collegare gli elementi tra loro e di creare da un robot nudo, uno strumento per l'automazione delle operazioni industriali di un’elevata potenzialità. Esistono tre tecniche per programmare i movimenti:

La programmazione in auto-apprendimento consiste nel creare manualmente traiettorie memorizzando le coordinate cartesiane. In questo modo si determinano le posizioni di lavoro e la traiettoria dei movimenti del robot. Questo metodo viene eseguito direttamente sull'antropomorfo tramite la centralina di controllo, lo smartPAD di KUKA, o tramite guida manuale con strumenti adeguati, come ready2_pilot.
Il metodo calcolato consiste nel determinare la posizione completa dei punti utilizzando formule basate sul primo punto definito.
Un terzo metodo riassume le tecniche dei primi due. La programmazione off-line consiste nel creare e simulare le traiettorie su un software di programmazione off-line. In questo modo, viene ricreato l'ambiente di lavoro del robot antropomorfo e si può effettuare un’elevata quantità di test.

Programming illustration — Software di simulazione per una programmazione semplificata.

Qual è lo scopo di un robot antropomorfo?

Le applicazioni per le automazioni delle macchine, processi o linee manifatturiere complete, vedono la robotica al centro dell' operatività. L'antropomorfo impiegato dall’azienda diviene spesso lo strumento principale in qualsiasi settore industriale come quello automobilistico, alimentare, elettronico, metallurgico, della produzione di materie plastiche ma anche nel settore medico. Il robot è adatto a diverse funzioni a seconda delle sue caratteristiche essenziali e dello strumento di cui dispone. Le applicazioni principali nelle quali vengono usate le macchine sono:

Montaggio e assemblaggio
Pallettizzazione
Manipolazione del materiale
Asservimento delle macchine
Soluzioni per imballaggio
Lavorazione
Fonderia e forgiatura
Saldatura e taglio robotizzati di tutti i materiali
Pick and Place
Pressofusione
Saldatura

Future production — Esempio di applicazione di un robot industriale.

Vantaggi di utilizzo

I robot industriali offrono un'elevata velocità di esecuzione, in un ambiente di produzione, superiore a quella umana e una precisione duratura nel tempo. Considerando i livelli elevati di accuratezza degli antropomorfi, i robot sono in grado di realizzare produzioni di alta qualità e di eseguire processi più precisi e affidabili. Un'elevato profilo dei prodotti si traduce in una riduzione dei tempi di controllo della qualità per determinare se i prodotti sono conformi agli standard desiderati.

L'uso della tecnologia di automazione comporta quindi numerosi vantaggi:

Miglioramento della resa
Massimizzazione della fabbricazione dei prodotti
Ottimizzazione della qualità
Precisione quasi perfetta e ripetibile
Riduzione dei rischi per i dipendenti
Miglioramento delle condizioni di lavoro: meno RSI
Certezza della coerenza del ritmo e del processo robotizzato
Maggiore flessibilità

Robot industriali

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Come scegliere il miglior sistema robotico?

Il robot migliore è quello che risponde meglio alle esigenze specifiche del cliente e del suo progetto di produzione. A tal fine, è importante conoscere alcuni criteri chiave, poiché esistono diversi tipi di robot:

Il compito da automatizzare
Il raggio d'azione richiesto
Il carico (il peso del pezzo da trasportare...)
Il tempo ciclo indicato dall'azienda
L'ambiente di lavoro

Quando si integra un robot industriale antropomorfo, un robot tradizionale o uno collaborativo, la sicurezza è una necessità e quindi è essenziale eseguire un'analisi del grado di rischio in anticipo. Soprattutto i cobot che lavorano nello stesso ambiente dell'uomo, per combinare le capacità umane con le automazioni del processo, richiedono molte precauzioni di sicurezza. Una volta che avete in mente questi aspetti, potete effettuare una ricerca o utilizzare questo strumento che calcolerà il robot più adatto alle vostre esigenze.

In alternativa, potete contattare direttamente i nostri esperti per un servizio di assistenza personalizzato. In breve, non esiste il robot perfetto, ma esistono bracci robotici per tutte le situazioni e applicazioni.