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A. Lambiase – Sistemi di produzione automatizzati: “I robot industriali”. - pag.1 di 23

I ROBOT INDUSTRIALI

1 DEFINIZIONE

Ance se ancora oggi non esiste una de!inizione uni"ersalmente accettata# con iltermine robot industriale in genere si intende un$apparecciatura programmabile emultiscopo# orientata alla manipolazione di parti o utensili portatili e dotata di unamemoria su!!iciente ad immagazzinare un numero signi!icati"o di istruzioni ceser"ono a descri"ere i "oluti cicli di la"orazione.

2 STRUTTURA

La struttura generale di un robot % costituita dai seguenti elementi interatti"i:

- SISTEMA MECCANICO ARTICOLATO#ce comprende il braccio# il polso e gli attuatori terminali &pinze'# azionatiinsieme in un assetto interdipendente ed interconnesso.

- AZIONATORI#ce !orniscono l$energia motrice &elettrica# oleodinamica o pneumatica' in

condizioni adeguatamente controllate.

- DISPOSITIVI DI TRASMISSIONE&cingie dentate# ingranaggi# ecc.'# ce trasmettono l$energia degli azionatori alSistema (eccanico Articolato# producendo cos) i mo"imenti dei di"ersi giunti.

- SENSORI&elettrici# ottici# ecc.'. ce costituiscono gli organi attra"erso i *uali il robot

ottiene in!ormazioni relati"e alla posizione delle articolazioni e agli oggetti cesi tro"ano nell$ambiente operati"o del sistema.

- ELABORATORE#ce % l$unit+ ce elabora i dati rice"uti dai sensori del robot e ce consente direalizzare e !ar eseguire gli speci!ici programmi di la"orazione.

In !ig.1 % riportata una rappresentazione scematica delle modalit+ di

!unzionamento di un robot# ce e"idenzia i legami esistenti tra i di"ersi elementicitati.

3 CRITERI DI CLASSIFICAZIONE

In base al modo d !o"n"e le s#"$%on al robot# la ,apan Industrial obotAssociation &,IA' a proposto la seguente classi!icazione:

A& MANIPOLATORE MANUALE# controllato direttamente dall$uomo# con

e"entuale ampli!icazione di !orza.B& ROBOT A SE'UENZA FISSA &dispositi"o ()* and (la)e'# per il *uale

le in!ormazioni# e *uindi le se*uenze operati"e# non possono essere !acilmentemodi!icate in *uanto ottenute con organi meccanici. La corsa di ciascun asse %ad esempio determinata regolando appositi arresti di !ine corsa# non essendo

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possibile la "("o+"amma%one del sistema per eseguire un nuo"o compito.i/ % ottenibile soltanto con un riaggiustaggio meccanico# cos) come a""ieneper una maccina automatica di tipo tradizionale.

F+, 1

C& ROBOT A SE'UENZA VARIABILE# per il *uale il ciclo di la"oro pu/ essere!acilmente modi!icato# ad esempio a mezzo di matrici a spina.

D& ROBOT AD AUTOAPPRENDIMENTO -(la. ba)*&/ il cui addestramento %e!!ettuato memorizzando il ciclo operati"o# realizzato una prima "olta con lospostamento manuale del braccio. Successi"amente il sistema % in grado diripetere inde!initamente le operazioni programmate# rileggendo i datimemorizzati,

E& ROBOT A CONTROLLO NUMERICO# ce apprende la se*uenza di la"oroattra"erso istruzioni numerice costituenti il programma di la"orazione.

F& ROBOT INTELLI0ENTE# ce opera con una unit+ di controllo in grado diinterpretare i segnali pro"enienti da sensori di campo ed agire di conseguenza.

In base alle a((l)a%on poi % possibile e!!ettuare la seguente classi!icazione:

1& ROBOT PER FUNZIONI DI PURO SPOSTAMENTO

a' per alimentazione e scarico di:- maccine utensili#- impianti di !ormatura e stampaggio per iniezione delle plastice#- impianti di presso!usione.- impianti di !ucinatura e stampaggio a caldo#

Task da eseguire

Modello di robot

Modello di ambiente

Task

Algoritmo di controllo

ELABORATORE

A.M.S. (Sist. Mecc.Articolato)

trasmissione

attuatori

S E N S ORI

I NT E R NI S E N S O R

I

E S T E R N I

AMBIENTE

Informazioni daisensori interni

Informazioni daisensori esterni

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- impianti di !ucinatura a !reddo#- impianti di stampaggio lamiere#- !orni a gas o ad induzione#- impianti di trattamenti termici0

b) manipolazione di materiali per:- con!ezionamento di merci#

- smistamento di pezzi#- orientamento di pezzi0

c' pallettizzazione e depallettizzazione.

2& ROBOT PER SPOSTAMENTO E LAVORO DI FABBRICAZIONE

d' saldatura per punti0e' saldatura continua0!' assemblaggio di gruppi meccanici# elettrici# elettronici0g' ri"estimento a spruzzo0' cablaggi di impianti elettici0i' la"orazioni speciali con utensili o attrezzature portatili &laser# plasma# ater

et# applicatori di collanti. !rese per sba"atura# ecc.'.

3& ROBOT PER SPOSTAMENTO E MISURAZIONI

& ROBOT PER APPLICAZIONI SPECIALI

j) esplorazione marina' esplorazione spaziale0l' impiego in ambienti nucleari0m' impiego per scopi militari.

VANTA00I DEI ROBOT

In tab.1 % presentato un con!ronto *ualitati"o tra !unzioni di !ondamentaleinteresse s"olte dall$uomo e dal robot# in base al *uale si pu/ a!!ermare ce iprincipali "antaggi di tale mezzo produtti"o sono:

- miglioramento della *ualit+#- ele"ata produtti"it+#- sostituzione del la"oro umano in compiti:

- pericolosi#- !isicamente pesanti#- in ambienti disage"oli per tossicit+# ca1ore# umidit+# pol"ere# ecc.#- monotoni ed alienanti#

- !lessibilit+ d$impiego#- ele"ata a!!idabilit+#- risparmio di spazio#- riduzione delle scorte.

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FUNZIONE OPERATORE UMANO ROBOT

Sele%one del(e%%o dalao"a"e

U1 5so della "ista e del tatto

R1 La "ista % ancora limitata. i si accontenter+ di metodi ceutilizzano la rile"azione del contatto !isico e di un comando

preprogrammato ce muo"e il robot "erso il luogo do"e %depositato il pezzo da la"orare.

P"ende"e l(e%%o

U2 Impiego combinato delle braccia# dellemani e del corpo. 6u/ essere necessario unaiuto meccanico per solle"are dei pezzipesanti.

R2 Il robot a bisogno solo di un braccio e di una mano.7uesta de"e essere per/ articolata in modo da permetterle dimuo"ersi in 3 direzioni e di ruotare. L8utilizzo della potenzaidraulica !ornir+ una capacit+ di solle"amento pi9 grande di*uella dell8uomo.

Me##e"e l (e%%on (os%one

U3 uguale a U2 con l8aggiunta dell8uso degliocci per assicurarsi ce il pezzo siaorientato in modo corretto.

R3 identico a R2 ma la mancanza di "ista rende l8orientazionedi!!icile. 5n robot ricieder+ ce i pezzi da la"orare gli sianopresentati in modo costante e de!inito precedentemente.

Fa" !$n%ona"ela ma))4na

U 5so dell8uno o dell8altro dei sensi perseguire le operazioni della maccina ecomandare i controlli come necessario. Lamemoria gli permette di imparare lase*uenza e il momento di inizio delle

operazioni.

R Incapace di "edere# capire o seguire in ogni altro modo los"olgimento delle operazioni# un robot de"e essereprecedentemente programmato per eseguire le operazionicon una se*uenza temporale. 5n essere umano gli d+ leistruzioni e il robot de"e dun*ue possedere una memoria per

registrare le in!ormazioni.S)a")a"e lama))4na

U5 Simile ad U2 R5 simile ad R2

De(os#a"e l(e%%o lao"a#o

U6 simile ad U3

R6 Simile ad R3# ma l8orientazione % un problema minoreperc; generalmente la maccina sar+ costruita permantenere ogni pezzo da la"orare nella stessa posizione edassetto.

Is(e%ona"e l(e%%o lao"a#o

U7 L8uomo do"rebbe essere in grado dicompiere *uesta ispezione utilizzando# senecessario# la "ista# il tatto# i calibri o*ualsiasi altro strumento di misura. o sulla maccina per "eri!icare la rotturadi punte a !orare# alesatori masci o altri utensili. 5noperatore umano *uali!icato sar+ necessario per eseguire lamessa a punto.

T$"n

U1: 5n uomo rientrer+ a casa dopo unperiodo di la"oro ce "a dalle ? alle 12 ore.@e"e essere in grado di muo"ersi#camminare e correre.

R1: on % necessario per un robot spostarsi. 6u/ essere!issato al pa"imento e programmato per la"orare 24 ore su 24ore. 7ualora su una maccina si susseguano 3 turni nelle 24ore# un robot pu/ sostituire 3 uomini o pi9 se pu/ esserepiazzato !ra due o pi9 maccine contigue ce potr+ ser"ire ase*uenza

Tem( d "(osoU11 5n uomo de"e !ermarsi per mangiare eper altre necessit+ !isice.

R11 I robot saranno sottoposti a periodi di inatti"it+ permanutenzione.

S)o(e"/ de#d o"e

s$((lemen#a",

U12 5n arresto o un rallentamento della"oro % un problema ce pu/ capitare a*ualsiasi stabilimento di produzione.

R12 La !ermata di un robot % strettamente dipendente dalla"olont+ umana.

Mala##e e!a#)a

U13 Bli uomini si stancano# *ualce "olta sisentono depressi e si assentano in caso dimalattia. 7ueste condizioni possono essereaggra"ate o causate da un luogo di la"orosgrade"ole &caldo# rumore# gas tossici# odori#ecc.'.

R13 I robot possono occasionalmente a"ere dei guasti &R11'ma si possono progettare robot operanti in condizioni di!!icili#pericolose dal punto di "ista mentale o !isico per la salutedell8uomo# come rumore# "ibrazioni# gas tossici# odori# spazi dila"oro ridotti ed ance radioatti"it+.

TAB, 1

5 PARAMETRI DI VALUTAZIONE

on essendoci ancora una speci!ica normazione internazionale ce indi"iduiuni"ocamente i parametri prestazionali dei robot industriali# in *uanto segue sipresentano *uelli ce# a nostro a""iso# sono i peculiari elementi di "alutazione persi!!atti mezzi produtti"i.

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L$analisi dei suddetti elementi risulta di !ondamentale importanza per operare unascelta oculata tra soluzioni alternati"e proposte da di!!erenti case produttrici# cenon sempre diciarano nei propri depliant tutte le prestazioni dei sistemi ceo!!rono all$utente.Appare opportuno e"idenziare ce tal"olta alcuni robot presi in esame sonocaratterizzati da prestazioni e>o applicazioni ce "anno al di l+ delle necessit+

dell8utilizzatore.In tal senso le suddette prestazioni# se ottenute con costi aggiunti"i# non risultanoeconomicamente con"enienti.i/ spiega pertanto la ormai consolidata tendenza a realizzare di!!erenti soluzionirobotizzate in !unzione dei re*uisiti in"ocati da speci!ici settori tecnologici&"erniciatura# saldatura# montaggio# ecc.'# risultando non con"eniente mettere apunto un robot e!!etti"amente uni"ersale. ossia in grado di eseguire *ualsiasila"orazione.Sulla base di tali considerazioni# passiamo ora ad esaminare i !ondamentaliparametri di "alutazione dei robot industriali.

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IV& VOLUME DI SERVIZIO

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- FGFLLF FGI5F # con il *uale i mo"imenti sui di"ersi assi e"ol"ono instretta interazione &interpolazione lineare# circolare# ecc.'# cos) da realizzare la"oluta traiettoria.

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F+, 9

VIII& ACCELERAZIONE MASSIMA

isulta di estremo interesse in particolar modo per i piccoli spostamenti# per i *ualiin!atti non % detto ce si raggiunga la "elocit+ massima.I

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F+, 1:

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6er certe applicazioni# *uali l8assemblaggio ed il collaudo# risulta sempre pi9importante collegare il robot a strumentazioni esterne# ciamate a s"olgere alcune!unzioni speci!ice nell8ambito del ciclo di la"oro.egli ultimi tempi poi# al robot !unzionante in maniera stand-alone si %contrapposto *uello ce si integra con altri sistemi ad automazione !lessibile# al!ine di costituire celle di la"orazione o impianti integrati di tipo K(S.

Le suddette possibilit+ di integrazione sono o""iamente realizzate con opportuneinter!acce ardare>so!tare.ARE DI BASEon sempre si "eri!ica una adeguata attenzione per *uesto !ondamentaleelemento di "alutazione# ce spesso % in grado di !ornire ai robot prestazioni moltopotenti# tali da di!!erenziare note"olmente un sistema dall8altro.In tab.2 % mostrato un prospetto riassunti"o ce e"idenzia gli elementiparticolarmente critici per alcune speci!ice applicazioni &saldatura# ri"estimenti aspruzzo. montaggio'. ome si e"ince# non tutti i parametri anno la stessaimportanza nei di"ersi settori tecnologici# ci/ ce con!erma la non con"enienza ali"ello industriale del "obo# $ne"sale,

PARAMETRI SALDATURA RIVESTIMENTI A SPRUZZO MONTA00I

In+omb"o O O O

An)o"a++o O O O

Cnema#)a O O O

n, ass )on#"olla# O O O

0eome#"a O O O

Co"se ass O O O

CONTROLLO?

- )on#n$o

- ($n#o a ($n#o

- a loo( a(e"#o

- a loo( )4$so

O

O

O

O

O

O

O

O

Ca")o $#le O

Velo)#@ ma, O O O

A))ele"a%one ma, O O O

Rsol$%one O

R(e#bl#@ O

P"e)sone O

n, n($# d+#al e analo+) O

n, o$#($# d+#al e analo+) O

Pe"!e")4e O O O

INTERFACCE?

- s#"$men# d ms$"a

- al#" )al)ola#o" O O

O

O

So!#a"e d base O

TAB, 2

6 LA VALUTAZIONE DELLA CONVENIENZA ECONOMICA

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In *uanto segue si intende !ornire e"idenza applicati"a ad un8organica proceduradi s"iluppo dello studio di con"enienza economica per un progetto dirobotizzazione di un ciclo di la"oro.Si !a *uindi ri!erimento ad uno speci!ico caso# costituito dal montaggio di un carterscatola-cambio per motocicli realizzato con getto presso!uso in alluminio.

Il programma di produzione pre"ede tre modelli# al*uanto simili tra loro ecomun*ue distinti da di!!ormit+ geometrice e dimensionali tali da non riciedereattrezzature di!!erenti per le !asi automatizzare di trasporto# bloccaggio emontaggio.Il ciclo di la"orazione pre"ede una serie di operazioni identice e!!ettuate lungootto assi paralleli# costituite da una !oratura# una s"asatura# una masciatura eun8a""itatura di un prigioniero. Sono inoltre presenti !asi di posizionamento di unlamierino antisciac*uio# di piantaggio di tre perni a pressione e due boccole.Al momento del suddetto studio le operazioni *ui riciamate "engono s"olte inmaniera manuale# con l8impiego di apposite attrezzature.Il tempo ciclo manuale TC# comprensi"o di tutte le maggiorazioni# % pari a 34J

s>gruppo# e l8assorbimento medio AO dei tre modelli di carter % di 43 gruppi>ora.@a ci/ deri"a una produzione e!!etti"a PO data da:

PO 3,6:: TC 1:/6 gruppi>ora uomoM

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=AIF =-1 &? sec': si sposta da S# raggiunge il terminale di alimentazione dei

perni e ne prele"a tre0-2 &4 sec': si porta al terminale di alimentazione dei lamierini# ne

prele"a uno e lo centra rispetto aiperni prele"ati nella !ase precedente0

-3 &D sec': si riporta in S ed e!!ettua il piantaggio di perni e lamierino0-4 &4 sec': si porta al terminale di alimentazione delle boccole e neprele"a due0

- &D sec': si riporta in S ed e!!ettua il piantaggio delle due boccole.

L8alimentazione dei carter % realizzata con un sistema di trasporto dedicato# ceimpiega D sec per e!!ettuare la !ase di sostituzione del carter da la"orare con *uellogi+ la"orato nella stazione S.I tempi di la"oro stimati per le di"erse !asi dei due bracci e del sistema dialimentazione dei carter portano ad indi"iduare lo scema di la"oro combinato di!ig.11# in cui le !asi si articolano in modo da rispettare i "incoli di disponibilit+

dell8unica stazione di la"oro S imposti dall8ingombro dei bracci.ome si e"ince# il tempo ciclo robotizzato TCR % pari a DJ sec# e rappresenta un"alore teorico do"endosi ancora considerare il rendimento complessi"o R delsistema.Il suddetto rendimento risulta dipendente da:- non con!ormit+ delle parti da manipolare0- e!!icienza meccanica e di ardare del sistema# correlate alla bont+ del

progetto# esecuzione parti# montaggio# installazione# manutenzione# nonc;in!luenzate da !attori ambientali &"ibrazioni# pol"eri# temperatura# umidit+'0

- situazioni anomale e routines di sal"ataggio corrispondenti0

- necessit+ di inter"enti manuali di ripristino e relati"i tempi0- inter"enti di manutenzione pre"enti"a e contingente0- ritardi o assenza temporanea dell8operatore negli inter"enti di ripristino.Il carico uomo-maccina del ciclo robotizzato CUM risulta pertanto espresso dallarelazione:

CUM -AO TCR& -36:: R&.

Assumendo i dati in precedenza introdotti e ritenendo "erosimile il "alore R NJ#E# risulta:

CUM :/995#

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F+, 11

ci/ ce con!erma l8adeguato dimensionamento del sistema robotizzato inprecedenza descritto.6rocedendo *uindi al con!ronto economico tra le due alternati"e# in *uanto segue

ci si limita ai soli elementi di!!erenziali.La soluzione manuale# proiettata su n anni# presenta un costo complessi"oattualizzato dato dalla relazione

in cui Co % il costo annuo corrente dell$unit+ di manodopera riciesta# α % il tassomedio annuo di incremento di tale costo ed % il tasso di attualizzazione.

6er la soluzione robotizzata in"ece il costo complessi"o attualizzato % pari a:

in cui Io % l$in"estimento relati"o al sistema descritto e Mo % l$onere annuo dimanutenzione &espresso in seguito in !unzione di Io attra"erso un coe!!iciente m'#per il *uale si % ipotizzato lo stesso incremento annuo considerato per Co. Si %inoltre pre"isto il ricorso a personale dedicato esclusi"amente al sistema# con uncosto annuo unitario identico a *uello della manodopera diretta impiegata nella

soluzione manuale. Si sono in!ine trascurati i costi relati"i ai consumi energetici#comun*ue presenti nei due casi# in *uanto si % stimato ce il relati"o "aloredi!!erenziale risulta di piccola entit+ rispetto agli altri termini considerati. Si pu/*uindi misurare la con"enienza di impiego del sistema robotizzato studiando la!unzione 6C# espressa come di!!erenza dei costi complessi"i attualizzati inprecedenza introdotti.

isulta in de!initi"a:

NPV NPV -Io/ AO/ R/ m/ α/ / n& .

itenendo di poter assumere i "alori *ui di seguito riportati &alcuni ri!eriti al 1E'

Io N -?J (L .AF N 43 gruppi>ora#o N 1J (L>anno uomo#m N J.J3#α N J. 12#i N J.2J#n N anni#

si calcola deterministicamente:

6C N 3D. (L .

CM=CU*Co*∑k =1

n

1 k ∗1i

−k

CR=IoCUM*CoMo ∗∑k =1

n

1 k ∗1i

−k

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Al !ine poi di e!!ettuare un8analisi di sensibilit+. si sono considerati i seguentiinter"alli di incertezza:

-J ≤ Io ≤ -EJ41 ≤ AF ≤ 4

J.EJ ≤ ≤ J.?J

J.J2 ≤ m ≤ J.J4J.1J ≤ a ≤ J.14J.1 ≤ i ≤ J.2

3 ≤ n ≤ E

elle successi"e tabelle sono riportati i risultati ottenuti a mezzo di appositoprogramma di calcolo automatico. La generica di tali tabelle e"idenzia nella primacolonna il parametro sottoposto a "ariazione e nella seconda il "alore assunto da6C. ella terza e *uarta colonna sono poi corrispondentemente prospettati gliscarti percentuali# rispetto al "alore centrale introdotto# del parametro sottoposto a

"ariazione e del "alore di 6C.

Io NPV d-Io& d-NPV&- EJ 1?.1 -12. 3J.4- 8: 36,9 :,: :,:- J 2.D 12. -3J.4

AO NPV d-AO& d-NPV&41 3l.J -4.D -1D.J3 36,9 :,: :,:

4 42.E 4.D 1D.JR NPV d-R& d-NPV&J.EJ 34.1 -D.E -E.D:,75 36,9 :,: :,:J.?J 3.3 D.E E.D

m NPV d-m& d-NPV&J.J2 4J.1 -33.3 ?.:,:3 36,9 :,: :,:J.J4 33.D 33.3 -?.

α NPV d- & d-NPV&J.1J 31.J -1D.E -1.?:,12 36,9 :,: :,:J.14 43.J 1D.E 1D.D

n NPV d-n& d-NPV& 3 -.1 -4J.J -113.5 36,9 :,: :,:E E3.4 4J.J .2

@ai "alori numerici *ui sopra riportati emerge una generale sensibilit+ di 6Crispetto a tutte le "ariabili prese in esame# ce risultano pertanto essere tuttecritice. L$analisi del riscio - orientata a "alutare la probabilit+ ce la !unzione 6Craggiunga almeno un pre!issato "alore di soglia - % stata condotta assegnando alle

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"ariabili critice indi"iduate i tre "alori e le corrispondenti probabilit+ *ui di seguitoprospettati:

Io G 7: G 8: G 9:p&Io' J.J J.J J.J

AO : 3 5p&AF' J.J J.?J J.1

R :,7: :,75 :,8:p&' J.1 J.EJ J.1

m :,:2 :,:3 :,:p&m' J.2J J.DJ J.2J

a :,1: :,12 :,15

p&a' J.2 J.EJ J.J

:,15 :,2: :,25p&i' J.1 J.EJ J.1

n 3 5 7p&n' J.J J.?J J.1

Gale anals a #"e alo" porta a considerare le 3E N 2.1?E possibili combinazionidelle sette "ariabili critice. Ad ogni combinazione corrisponde *uindi uno speci!ico

"alore di 6C# cui si associa una probabilit+ composta# calcolata come prodotto diprobabilit+ &a"endo considerato le "ariabili indipendenti tra loro'.

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APPENDICE? Esem( d mano s#anda"d

Mano standard ? % una mano pococostosa# buona per tutte le applicazioni#pu/ accettare una "ariet+ "irtualmentein!inita di dita# secondo la necessit+ del

cliente. Le dita sono modellate in base aipezzi da manipolare. ce de"ono a"ere unpeso ridotto. Semplici collegamentiazionano le dita e garantiscono lamoltiplicazione della !orza necessaria atenere stretto il pezzo. La !orza massima diciusura de"e essere esercitata nellaposizione delle dita completamente ciuse.

Dita autoallineant i: i cuscinettiautoallineanti sulle dita assicurano unapresa sicura su pezzi piatti. on *uesticuscinetti % molto improbabile ce i pezziruotino.

Dita per afferrare pezzi di diversedimensioni : i progetti speci!ici di ditapossono essere realizzati tra pezzi connote"oli di"ersit+ di dimensione Si possonodotare le dita con pi9 in"iti# per a!!errarepezzi di dimensioni di"erse# oppure pezzice cambiano !orma durante lala"orazione. In *uesto caso il robot "aprogrammato# in modo ce la mano siposizioni in corrispondenza della ca"it+ pi9opportuna per a!!errare il pezzo.

Mano con camme: con *ueste mani sipossono maneggiare !acilmente pezzipesanti o "oluminosi. Sono pi9 costose dellemani standard e sono costruite pera!!errare il pezzo con il baricentro molto"icino al polso# in modo da minimizzare 1atendenza di oggetti pesanti e massicci aruotare, 6er ottenere *uesto strettoaccoppiamento mano-pezzo si sacri!ica lagenericit+# cio% le mani possono a!!erraresolo oggetti di dimensioni molto simili.

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Mano di grande apertura: se il pezzo daprendere non si tro"a sempre con lo stessoorientamento o nello stesso posto# pu/essere con"eniente adoperare una manocon grande apertura0 *uando si ciudesposter+ con le sue ganasce il pezzo malposizionato. Se il pezzo da prendere si tro"a

sempre in posizione precisa# *uesta pu/ridurre il tempo di presa# la mano pu/percorrere il cammino pi9 bre"e "erso ilpezzo# saltando i passaggi necessari perarri"are secondo una speci!ica direzioneall$approccio !inale. In apertura la manos"iluppa una debole !orza# mentre la !orzamassima % in ciusura. Si usa per pezzi dipeso modesto.

Mano a camme con ganasce interneed esterne: se un pezzo presenta un

orientamento di"erso *uando % messo inmaccina e *uando ne % estratto# si pu/usare *uesto tipo di mano. 7uando il pezzo% orientato come in !igura. la mano loa!!erra con le ganasce sul diametroesterno# impiegando i cuscinettiautoallineanti esterni0 *uando il pezzo "ienero"esciato# saranno i cuscinetti interni ada!!errarlo sul diametro internoCiene applicato un principio analogo ance*uando cambia la super!icie di a!!erraggiotra il momento nel *uale si mette su unamaccina il pezzo e *uando lo si toglie. Sipossono costruire mani con molte"ariazioni nei diametri interni ed esterni oin altre dimensioni..

Mano speciale per tubi di vetro: %realizzata appositamente per a!!errare tubirelati"amente corti. La presa % buonaance se la lungezza dei tubi a una certa

"ariabilit+. Il mo"imento di ciusuraa""iene in due tempi: prima le dita sia""icinano !ino ad essere parallele# poi simuo"ono insieme assialmente. Si selezionala lungezza del mo"imento rettilineo delsecondo passo in base alla lungezza deitubi da a!!errare.

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A. Lambiase – Sistemi di produzione automatizzati: “I robot industriali”. - pag.2J di 23

Mano speciale tipo auto-centrante:ser"e per tamburi e parti grandi ecilindrice. Il meccanismo % abbastanzasemplice: % composto da tre dita e un soloazionatore ce pilota simultaneamente letre dita con una catena e dei pignonidentati0 le dita si allargano ed a!!errano iltamburo sul diametro interno on unamano di *uesto tipo si possono prenderecilindri di "ario diametro.

Mano doppia: se occorre togliere con unrobot un pezzo !inito da una maccina esostituirlo con uno semila"orato# pu/ essere"antaggioso ricorrere ad una mano doppiacon due azionamenti. P possibile adesempio togliere il pezzo da un mandrino diuna maccina# ruotare la mano e mettere ilnuo"o pezzo nel mandrino. In *uesto modoil robot industriale non de"e perdere tempoa deporre un oggetto prima di maneggiarneun altro e non !a dei "iaggi con la mano"uota. on la mano doppia naturalmente ipezzi de"ono a"ere dei pesi modesti.

Mano con ventose: la presa con il "uotopresenta caratteristice analoge a *uellamagnetica# ma % meno soggetta asci"olamento laterale del pezzo. Spesso %una scelta eccellente con pezzi leggeri#"etri# plastice# materiali !errosi e non.

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Mano con ventosa semplice: pezzi!ragili# come ad esempio la lastra !rontaledi un tubo a raggi catodici &illustrata'#possono essere mano"rati !acilmente conuna semplice "entosa di presa a "uoto.

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Mano speciale per scatole di cartone:*uesta mano a due giogi si pu/ aprire congrande angolatura per prendere oggettileggeri e non ben posizionati0 una tipicaapplicazione consiste nell$alzare eposizionare scatoloni di cartone. I

meccanismi di azionamento e le morsepossono essere posizionati in "ari modi"ariando le posizioni sulla piastraposteriore !issa: si pu/ adoperare la stessamano a due ganasce per muo"ere cartonigrandi in una giornata e piccoli in un8altra.

Mano speciale con morsa modulare:usa una coppia di attuatori pneumatici0 %uno dei molti progetti speciali per robot. <adatta per pezzi di poco peso0 la capacit+ disolle"amento % limitata dall8attritos"iluppato dalle dita. ma se il pezzo adelle !range o dei bordi si possono solle"areance pezzi pi9 pesanti.

Mole, smerigli, sbavatrici ? nel polso delrobot si possono !acilmente montare testeper sba"are molare o smerigliare# a nastroo a disco. os) e*uipaggiato il robot pu/limare pro!ili di pezzi# togliere sba"ature dapezzi di plastica o lisciare pezzi !usi.

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Pistola a spruzzo: l$abilit+ del robot dispruzzare in successione e con "elocit+ sis!rutta bene in applicazioni di "ernici di!ondo o pol"eri ceramice o di "etro. Si pu/utilizzare ance per applicazioni di agenti dimasceratura prima di placcare. 6erproduzioni bre"i o medio-lunge# spesso ilrobot % una scelta migliore di una maccina

speciale ce riciede procedure moltolunge di messa a punto per ogni cambiodella !ermezza del pezzo. Si possono ancespruzzare super!ici multiple e super!ici acur"atura mista.

Cambio di utensili : 5n singolo robotindustriale pu/ mano"rare in se*uenzautensili di"ersi con operazioni programmatein memoria ce permettono il cambioautomatico degli utensili. Bli utensilipossono essere di tipo di"erso o di di"ersedimensioni# permettendo la"orazionimultiple sullo stesso pezzo. 6er toglierel8utensile il robot lo abbassa !ino adun8intelaiatura di sostegno do"e "ienetrattenuto con un bloccaggio !inc; il robotnon lo spinge !uori. 6er prendere un altroutensile si esegue all8in"erso la stessase*uenza.

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Torcia per saldare ad arco in un gasinerte: la saldatura ad arco con la torciaportata dal robot % un8altra applicazionedo"e un robot industriale pu/ superarel8uomo in "elocit+. La saldatura pu/ esserea passo semplice o multiplo0 l8uso pi9e!!icace % per saldature con cur"aturasemplice o cur"ature multiple e ancela"ori con corte saldature multiple su "ariangoli o piani.

Siviera: trattare materiali caldi# comemetalli !usi. % un la"oro pericoloso emalsano# per il *uale sono particolarmenteadatti i robot industriali. ella tra!ilatura apistone# nella presso!usione e applicazionirelati"e# il robot pu/ essere programmatoper raccogliere e trattenere il metallo !usodalla si"iera allo stampo e per "ersarlodentro. el caso di possibile !ormazione discorie# si usano metodi di raccolta pere"itare ce entrino nello stampo.

Chiavi pneumatiche per dadi, trapani : irobot industriali sono molto adatti pera""itare dadi o eseguire operazioni simili inambienti pericolosi. Applicazioni analogesono la !oratura o l8esecuzione di ribassicon l8aiuto di guide di posizionamento. Leguide meccanice aumentano la precisionee possono ance ridurre i tempi diposizionamento.

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Pistola per saldare a punti : un robotindustriale per impiegi generali de"ea"ere la possibilit+ di la"orare mano"randouna pistola per saldatura a punti pereseguire dei punti di saldatura su super!icipiane a cur"a semplice o doppia.

7uesto sistema di presa % adatto a super!icipiane# come lamiere o di !erro# ance didi"erse dimensioni. Il peso de"e esserecontenuto per e"itare ce il pezzo sci"olilateralmente. Il posizionamento non de"eessere preciso e la presa % istantanea: tuttee due le cose riducono i tempi di ciclo.

Testa per saldare i perni : % moltopratico e*uipaggiare un robot industrialecon una testa saldante. I perni da saldaresono portati alla testa con un tubo da unalimentatore sospeso al di sopra dellatesta.

Torcia per riscaldamento: il robotindustriale pu/ ance mano"rare una torciariscaldante per riscaldare stampi di!onderia# portando"i sopra la !iamma elasciandola pi9 a lungo do"e c8% pi9bisogno di calore. Ciene cos) risparmiato delcombustibile perc; si applica il caloredirettamente# ed il riscaldamento % pi9"eloce di *uello ce si a"rebbe mettendogli stampi in un !orno a gas.

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