Robot industriali

La principale caratteristica dei robot industriali è la versatilità e la possibilità di impiego in diverse operazioni: i robot possono essere adattati ai compiti da svolgere e ai cambiamenti dell’ambiente tramite semplici modifiche software.

Sin dagli anni 80 con lo sviluppo dei robot SCARA il robot si sostituisce all’uomo in numerose applicazioni potendo essere impiegato nei compiti molto ripetitivi, pesanti e pericolosi in cui l’addetto può comandare il robot a distanza (ambienti inaccessibili, manipolazione di sostanze tossiche, ambienti a rischio…). Negli anni 90, con la progettazione di sensori di forza, di visione e tattili, il robot industriali viene visto come uno strumento ormai insostituibile per il controllo di qualità totale (cioè su tutti i pezzi e non più a campione), per la manipolazione di oggetti delicati (come gli oggetti in vetro) e per lavori di precisione come la rifinitura dei pezzi, cioè per compiti impossibili o difficili da eseguire in tempi brevi da un essere umano.

Parametri di bontà dei robot industriali:

Il primo parametro che si prende in esame è la accuratezza, che viene definita come la differenza tra la posizione comandata e quella effettivamente raggiunta a fine movimento. Minori sono i limiti di tolleranza e maggiore deve essere l’attenzione nella valutazione di fattibilità. Un secondo parametro è la ripetibilità, che indica la variazione tra le posizioni raggiunte mandando, ciclo dopo ciclo, lo stesso comando al controllore. Infine la risoluzione spaziale, cioè la distanza minima che può essere comandata o rilevata.

In caso di trasporto di oggetti pesanti è importante stabilire il massimo carico che può essere trasportato a velocità ridotta, mantenendo la accuratezza. Infine è necessario calcolare il tempo di ciclo, cioè il tempo necessario ad eseguire un ciclo pick and place standard o un altro task.

Esecuzione di compiti in sequenza: programmazione del robot

Quando il robot deve eseguire diversi compiti in sequenza è necessario disporre di un linguaggio di programmazione con cui istruire il robot per tutti i compiti successivi da eseguire; esistono diversi livelli di interazione con il robot a seconda del tipo di linguaggio considerato, è preferibile un livello ad un altro a seconda del grado di dettaglio con cui si vogliono impartire comandi al manipolatore.

Applicazioni industriali di interesse:

Con l’affermarsi della tecnologia, l’utilizzo dei robot per applicazioni industriali è andato affermandosi negli anni, divenendo l’alternativa più valida ai fenomeni di delocalizzazione degli anni passati. Le case produttrici di robot progettano modelli adatti a scopi sempre più diversi, adattandosi alle richieste di un mercato sempre più vario ed esigente.

Tra le applicazioni più classiche, vista la massiccia produzione di hardware per computer, l’assemblaggio di componenti per elaboratori: assemblaggio di circuiti di memoria, di schede madri, di chip e delle diverse parti per ottenere il prodotto finito. L’uso di robot per assemblare questi oggetti è diventato ormai insostituibile data l’alta precisione richiesta e la velocità per garantire elevata produzione. Nel settore automobilistico altrettanto importante è l’assemblaggio di motori o delle parti componenti un’automobile, in cui avere robot in grado di operare in parallelo sugli stessi oggetti significa velocizzare il processo produttivo con minime probabilità di errore.

Altrettanto importanti in ambito industriale è la possibilità di inserire i robot in ambienti pericolosi per l’uomo, oppure particolarmente delicati in cui solo l’impiego un robot può evitare il contatto tra componenti elettriche e materiali dannosi. Un’altra applicazione critica in industria è lo spostamento di oggetti; non sempre infatti questo può essere fatto agilmente da essere umani, dato che può trattarsi di materiale particolarmente pesante o tossico (grosse casse, acidi, esplosivi…).

Associando robot di questo tipo a sistemi di imballaggio automatico e nastri trasportatori adatti, si possono eseguire le operazioni di spostamento in modo sicuro sia per le persone addette, che per gli oggetti manipolati.

Necessità dell’impiego dei robot:

La robotica industriali è cambiata nel corso degli anni: dopo essere stato pensato come rivale dell’uomo, il robot è arrivato ad essere insostituibile nei compiti giudicati troppo rischiosi per l’operaio o per cui la accuratezza richiesta era troppo elevata; inoltre un’elevata produttività significa avere ritmi di produzione che, senza l’ausilio di robot, sarebbero impensabili.

L’introduzione di questi ultimi ha rivoluzionato la produzione modificando anche il ruolo degli operatori umani, che hanno così evitato di essere impiegati in compiti pericolosi e ripetitivi, elevando il loro compito di semplici esecutori, a supervisori e decisori delle operazioni effettuabili in modo automatico.