Robot collaborativi (cobot): modelli, applicazioni e vantaggi

Robot collaborativi, collaborative robot o, più semplicemente: cobot. Il valore di questi dispositivi intelligenti, piccoli, polifunzionali e facili da programmare, rivoluzionano il mondo della produzione e della logistica.

I cobot aiutano ogni giorno gli operatori in tutte le attività pesanti o di precisione, portando nelle filiere qualità, velocità, sicurezza ed efficienza. Il tutto in un’unica soluzione.

Robot collaborativi: modelli e caratteristiche

Tenenga è uno dei partner di Universal Robots, l’azienda danese, che ha inventato i cobot nel 2008 e che è leader mondiale della robotica collaborativa. Con oltre 37mila cobot venduti in tutto il mondo e una quota di mercato pari al 60%, UR detiene oltre 65 brevetti, con diversi riconoscimenti a livello internazionale nell’ambito della programmazione dei robot e della sicurezza: i suoi cobot, infatti sono certificati TUV NORD in base alla norma ISO 10218-1, con funzioni di sicurezza classificate Cat 3 PLd in conformità con ISO 13849-1.

e-Series è l’ultima gamma prodotta, una famiglia di robot collaborativi innovativa, con caratteristiche pensate per automatizzare la produzione, indipendentemente dal settore applicativo.

• Il modello più piccolo, UR3e, pesa solo 11 chilogrammi e offre un carico al polso di 3Kg
• Il modello intermedio, UR5e, pesa solo 18 chilogrammi e offre un carico utile al polso di 5 Kg
• Il modello più grande, UR10e, pesa 28 chilogrammi e offre un carico utile al polso da 10 Kg
• Il modello più potente della gamma, UR16e, pesa 33 kg e offre un carico al polso, di 16 kg. Si tratta del cobot più potente e preciso del suo segmento

Tutti i modelli offrono le stesse caratteristiche safety native e, in base agli obiettivi prestazionali e alla tipologia di carico utile richiesta dall’attività, possono essere integrati in qualsiasi processo applicativo industriale.

Cobot: applicazioni e benefici

Universal Robots ha ripensato il mondo della robotica realizzando una nuova generazione di robot collaborativi in grado di fare la differenza nello smart manufacturing. Pensati per lavorare a distanza ravvicinata con gli operatori, i cobot Universal Robots si integrano perfettamente nel flusso di lavoro esistente.

Un’ampia scelta di moduli terminali (end-effector), accessori e software all’avanguardia sviluppati da terze parti e disponibili nella vetrina on line Universal Robots+ permette ai cobot UR di svolgere qualsiasi compito. Basta decidere l’accessorio giusto e scaricare la app dedicata dalla piattaforma as a service.

 

 

Altamente versatili e compatti, i modelli proposti possono adattarsi anche agli spazi più ristretti, potenziando la versatilità della robotica collaborativa.

Esempi di applicazioni collaborative nelle filiere

Dalla più delicata manipolazione al prelievo e posizionamento, i robot collaborativi supportano gli operatori, lavorando anche negli ambienti più difficili. Di seguito qualche esempio:

• Prelievo e posizionamento
  I robot collaborativi UR possono essere dotati di sistemi di visione che consentono di completare in maniera automatica la maggior parte dei compiti di prelievo e di posizionamento, liberando gli operatori dai compiti più routinari e a basso valore. L’elevata ripetibilità (+/- 0,01 mm) fa dei robot UR la soluzione ideale per la manipolazione di precisione rapida in ambienti di lavoro a ritmo sostenuto.
• Pallettizzazione di precisione
  I cobot portano efficienza nei processi di confezionamento e pallettizzazione, contribuendo a ridurre i costi e i cicli di lavorazione. Il vantaggio più evidente di questi dispositivi intelligenti è la loro flessibilità: oltre a svolgere quasi ogni tipo di attività, i robot collaborativi UR possono essere riprogrammati facilmente per svolgere nuovi compiti o per integrarsi con diversi macchinari, adeguandosi in modo agile alle mutevoli esigenze della produzione.
• Assemblaggio industriale
  Con i cobot e-Series si possono automatizzare le operazioni di assemblaggio e ottenere maggiore qualità e precisione nei processi di produzione. I cobot possono essere equipaggiati con avvitatori e altri accessori per lavorare prodotti diversi per dimensioni e materiali.
• Stampaggio a iniezione
  Pensati per collegarsi direttamente alle macchine per lo stampaggio a iniezione, i cobot UR possono gestire gli stampi a iniezione per la prototipazione e le piccole produzioni, anche in situazioni non presidiate.

Perché programmare un cobot UR è facile

L’e-Series di Universal Robots è in grado di automatizzare la produzione in modo semplice e veloce. La chiave di tutto è la programmazione semplice e rapida su un’interfaccia 3D brevettata che, utilizzando un terminale di programmazione portatile (teach pendant), consente agli operatori di programmare o riprogrammare il cobot in due modalità:

• spostando manualmente il braccio robot seguendo un percorso ideale per punti (detti waypoint)
• utilizzando le funzioni di trascinamento della selezione direttamente sul tablet touchscreen

Estremamente sensibile anche ai movimenti più impercettibili, il sensore integrato nel cobot consente di programmare la macchina con grande precisione, impostandola per svolgere con accuratezza i compiti assegnati.

 

 

Le differenze tra robot e cobot: 4 cose da sapere

Per sfruttare al meglio le applicazioni collaborative e cogliere tutti i vantaggi associati ai finanziamenti atti a promuovere l’Industria 4.0 nel nostro Paese ci sono alcune cose da sapere.

Le normative ISO 10218-1 e -2 definiscono 4 diversi metodi per ottenere operazioni collaborative, mentre l’ISO / TS 15066 aggiunge in termini di Safety& Security ulteriori linee guida e alcuni requisiti aggiuntivi.

1. Arresto monitorato
   Un robot tradizionale viene utilizzato all’interno di una recinzione. Una persona può entrare nell’area di lavoro attraverso un’apertura (interruttore della porta, barriera fotoelettrica o soluzione di sicurezza della telecamera che identifica che una persona sta entrando). All’ingresso dell’operatore, il robot viene messo in pausa. Una funzione di arresto di sicurezza viene utilizzata mentre la persona entra e fa il suo lavoro (ad es. Carico / scarico di pezzi). Quando la persona lascia l’area di lavoro, il robot può riprendere il funzionamento automatico. Chiamare questo metodo collaborativo sembra un po’ strano, ma gli standard lo definiscono collaborativo perché l’elettricità ai motori dei robot viene mantenuta mentre è presente una persona. La sicurezza dei cobot è tale per cui non sono previste recinzioni e la messa in pausa non deve essere programmata perché avviene in automatico.
2. Guida manuale
   La guida manuale fa parte del meccanismo di funzionamento di un robot che, tipicamente, esegue il compito che gli è stato assegnato. Un task che non va confuso con la programmazione manuale dei cobot. Questo metodo utilizza un robot tradizionale all’interno di una recinzione. Una persona entra periodicamente nella cella per eseguire un compito come, ad esempio, avvitare alcune viti. Quando entra, il robot industriale tradizionale passano da modalità non collaborativa a modalità collaborativa (ad es. Velocità massima 100 mm / s e movimento di regolazione massima +/- 50 mm). L’industria automobilistica utilizza questo metodo da anni per posizionare le sedie all’interno delle automobili e per tenere i paraurti mentre vengono avvitati. La programmazione di un cobot non prevede alcuna compilazione del codice da parte degli utenti: basta scaricare il software funzionale ai task e impostare in maniera intuitiva l’iter dei vari movimenti che eseguirà il cobot (potendoli modificare quando necessario).
3. Monitoraggio della velocità e della separazione
   Questo metodo è simile allo “stop di sicurezza monitorato” ma, invece di mettere in pausa il robot, la procedura riduce la velocità del robot in base alla distanza tra il robot e l’operatore. Un modo per farlo è utilizzare una telecamera che determina la distanza in modo sicuro. Un altro modo è utilizzare una pellicola sensorizzata integrata nel robot, che percepisce quando una persona è vicina al robot e quindi lo blocca prima che questo arrivi a toccare l’operatore. Il cobot, essendo dotato di appositi sensori, si muove mantenendo sempre una distanza di sicurezza da cose e persone, arrivando a bloccarsi e a ripartire da solo.
4. Limitazione di potenza e forza
   Una caratteristica unica dei cobot UR è la limitazione della potenza e della forza. I cobot, infatti, sono sensibili al movimento e quindi si fermano prima di mettere a rischio l’operatore. La regolazione della velocità, della forza e della pressione, infatti, sono determinanti e sono le caratteristiche peculiari dei robot collaborativi UR.