Un robot collaborativo è un braccio robotico progettato per l'interazione diretta con i lavoratori umani all'interno di uno spazio di lavoro condiviso. A differenza dei tradizionali robot industriali che operano isolati dietro protezioni di sicurezza, i cobot sono dotati di:
Sensori di limitazione della forza che arrestano il braccio al contatto
Design più arrotondati e lisci per ridurre al minimo il rischio di lesioni
Carico utile e velocità inferiori rispetto alle controparti industriali (tipicamente carico utile da 3 a 16 kg)
Facilità di programmazione : spesso insegnabile tramite guida manuale o interfacce semplici
Ingombri compatti adatti per un'implementazione flessibile
L'Organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO) definisce quattro tipi di operazioni collaborative ai sensi della norma ISO/TS 15066: arresto monitorato di sicurezza, guida manuale, monitoraggio della velocità e della separazione e limitazione di potenza e forza.
Cobot e robot industriali tradizionali
表格
Caratteristica |
Robot collaborativo (Cobot) |
Robot industriale tradizionale |
Sicurezza |
Limitazione della forza incorporata, funziona senza gabbie |
Richiede recinzioni di sicurezza e interblocchi |
Carico utile |
Tipicamente 3–16 kg |
Fino a centinaia di kg |
Velocità |
Più lento (velocità sicure per l'uomo) |
Funzionamento ad alta velocità |
Programmazione |
Guida manuale, basata su tablet, senza codifica |
Programmazione offline, servono ingegneri |
Orma |
Compatto, mobile, ridistribuibile |
Ampio ingombro, installazione fissa |
Costo |
$ 15.000 – $ 60.000 |
$ 50.000 – $ 200.000+ |
Meglio per |
Attività flessibili, ad alto mix e a basso volume |
Attività ad alto volume, ripetitive e pesanti |
Sicurezza: le quattro modalità operative collaborative (ISO/TS 15066)
Arresto monitorato di sicurezza : il robot si ferma automaticamente quando un essere umano entra nello spazio di lavoro collaborativo. Il lavoro riprende quando l'umano se ne va.
Guida manuale : l'operatore guida fisicamente il braccio del robot attraverso un'attività utilizzando un dispositivo portatile. Il robot si muove solo con l'input umano.
Monitoraggio della velocità e della separazione : il robot rallenta quando una persona si avvicina e si ferma se viene violata la distanza minima di separazione.
Limitazione di potenza e forza : l'energia cinetica del robot è limitata a livelli di sicurezza attraverso limiti meccanici e software. Anche in caso di contatto si evitano lesioni.
Applicazioni chiave dei robot collaborativi nel settore manifatturiero
1. Assistenza macchine
L'asservimento delle macchine, ovvero il carico e lo scarico di parti da macchine CNC, stampi a iniezione, presse o altre apparecchiature, è una delle applicazioni dei cobot più comuni. Un singolo cobot può occuparsi di più macchine in un'operazione 'a luci spente', riduce la variabilità del tempo di ciclo causata dall'affaticamento umano e consente agli macchinisti esperti di concentrarsi su configurazione, programmazione e qualità. Esempio: un fornitore di componenti automobilistici di medie dimensioni utilizza un cobot UR10e per gestire due torni CNC, registrando un aumento del 40% nell'utilizzo della macchina.
2. Assemblea
L'assemblaggio assistito da cobot consente ai lavoratori umani di gestire passaggi complessi mentre il cobot gestisce sottoassiemi ripetitivi come l'avvitamento con controllo della coppia, l'assemblaggio a scatto di componenti in plastica, cuscinetti a pressione e kitting. I cobot con sistemi di visione integrati possono gestire la verifica della presenza delle parti e i controlli dell’orientamento, riducendo significativamente il tasso di difetti.
3. Controllo di qualità
I cobot dotati di fotocamere, scanner laser o sensori tattili eseguono misurazioni dimensionali, rilevamento di difetti superficiali, verifica della coppia e classificazione pass/fail in linea. La programmabilità del cobot consente diverse routine di ispezione per diversi SKU di prodotto, rendendolo ideale per ambienti ad alto mix e basso volume.
4. Imballaggio e pallettizzazione
L'imballaggio di fine linea trae vantaggio dal rapido passaggio tra diversi SKU di prodotto, modelli di impilamento coerenti che riducono i danni di spedizione e un ingombro ridotto che si adatta alle linee di trasporto esistenti senza importanti ridisposizioni.
5. Movimentazione e trasferimento dei materiali
I cobot trasportano le parti tra le postazioni di lavoro tramite pick-and-place, carico/scarico di vassoi per l'elaborazione in batch e trasferimento di materiale tra celle con integrazione AGV/AMR
