I robot industriali sono dei manipolatori programmabili multiscopo per la movimentazione di materiali, di attrezzi di altri mezzi di produzione, capace di interagire con l’ambiente nel quale si svolge il ciclo tecnologico di trasformazione relativo all’attività produttiva. L’insieme delle macchine utilizzate in un processo o gruppo di sottoprocessi costituisce la cosiddetta cella di lavoro.
I robot industriali assumono delle caratteristiche peculiari a seconda della tipologia di automazione industriale che viene implementata.
I robot industriali per l’automazione rigida sono predisposti per effettuare solo determinati tipi di compiti che rimangono sempre fissi, ottimizzando però la velocità di esecuzione.
I robot industriali per l’automazione flessibile svolgono compiti sempre diversi e hanno una struttura meccanica estremamente flessibile.
STRUTTURA DEI ROBOT INDUSTRIALI
I robot industriali sono composti da:
- Struttura meccanica cioè un insieme di corpi rigidi (bracci meccanici) interconnessi tra di loro. La struttura meccanica dei robot industriali si divide in:
- Struttura portante, che assicura la mobilità
- Polso, che conferisce destrezza
- Organo terminale, che esegue il compito per cui il robot è stato creato
- Attuatori che imprimono il movimento attraverso l’azionamento dei giunti. Vi sono diverse tipologie di attuatori nei robot industriali:
- Attuatori elettrici, utilizzati nel 50% circa dei casi
- Attuatori idraulici, utilizzati nel 35% circa dei casi
- Attuatori pneumatici, utilizzati nel 15% circa dei casi
- Sensori che si possono suddividere in due classi principali:
- Sensori propriocettivi in grado di misurare grandezze proprie dei robot industriali,come la posizione o la velocità dei giunti o delle ruote.
- Sensori eterocettivi in grado di misurare le grandezze dell’ambiente in cui il robot opera, come la temperatura, la distanza da ostacoli e la posizione/orientamento degli oggetti da manipolare.
- Unità di governo con funzioni di controllo e supervisione dei movimenti del manipolatore.
COMPITI DEI ROBOT INDUSTRIALI
I compiti dei robot industriali si possono suddividere in 3 grandi categorie:
- Lavorazione: comprende tutte le operazioni che il robot esegue con un attrezzo sui prodotti. Ad esempio la saldatura ad arco, saldatura a punti, il taglio, la verniciatura, la fresatura e la foratura.
- Assemblaggio: le operazioni di assemblaggio costituiscono un’area di impiego che ha avuto una grossa espansione nel corso dell’ultima decina di anni e che è tuttora in forte crescita. Alcuni esempi possono essere l’assemblaggio di gruppi meccanici ed elettrici, il montaggio di schede elettroniche, l’avvitatura, il cablaggio.
- Misura: alcuni tipici compiti di misura sono il rilevamento di profili, il collaudo dimensionale, l’ispezione per le valutazioni di qualità dei prodotti.
Per implementare i diversi compiti i robot industriali vengono solitamente coadiuvati da appositi macchinari automatici o semiautomatici.
“Un robot è una struttura meccanica multifunzionale e riprogrammabile progettato per spostare materiali, arti, utensili o dispositivi specializzati secondo movimenti variabili programmati per l’esecuzione di una varietà di compiti diversi” (Robot Institute of America, 1980).
Il campo industriale e’ sicuramente quello in cui i robot hanno trovato maggiore diffusione. Il loro impiego nelle catene di montaggio ha permesso alle aziende di abbattere i costi accelerando e migliorando la produzione.