Il robot manipolatore o manipolatore robotizzato rappresenta una soluzione efficace per ottimizzare i processi produttivi in diversi settori industriali. Con la capacità di manipolare e spostare materiali i robot manipolatori offrono un’alternativa sicura ed efficiente al lavoro manuale. In questo articolo vedremo una panoramica delle tipologie di manipolatore robotico e l’utilizzo in diverse applicazioni industriali.
Com’è fatto un robot manipolatore?
Un robot manipolatore è fatto di diversi componenti che lavorano insieme per eseguire le operazioni richieste. La sua struttura principale è costituita da un braccio manipolatore e un controller.
Il braccio manipolatore è composto da una serie di segmenti scorrevoli o articolati, che simulano un braccio umano e consentono il movimento automatico degli oggetti.
Il controller gestisce il movimento del braccio e garantisce un’interazione sicura e precisa con l’ambiente circostante.
Tipologie e classificazione e dei robot manipolatori
È possibile classificare i robot manipolatori secondo differenti criteri: la geometria, il metodo di controllo e l’area di applicazione.
Tipologie di robot manipolatore classificate in base alla geometria
I robot manipolatori sono macchine progettate per eseguire movimenti in uno spazio, spesso replicando le funzioni del braccio e mano umani. La loro capacità di muoversi e raggiungere determinate posizioni è strettamente legata alla loro geometria, ovvero alla struttura e all’organizzazione e tipologia dei loro giunti, prismatici (P) o rotoidali (R), e segmenti.
Vediamo insieme le diverse geometrie dei robot manipolatori:
Robot manipolatore articolato (RRR)
La geometria articolata è una delle più comuni e versatili. Caratterizzata da giunti rotoidali, questa struttura consente al robot di avere movimenti complessi su 6 assi e una buona flessibilità, simili a quelli di un braccio umano. Questo tipo di robot, definito infatti anche manipolatore antropomorfo o manipolatore rotante, può avere diversi gradi di libertà, con molti di movimenti e posizioni. Viene spesso utilizzato in applicazioni industriali, come la saldatura, la verniciatura e il montaggio.
Manipolatore robotizzato sferico (RRP)
Il robot con geometria sferica combina giunti rotoidali e prismatici. Questa combinazione consente al robot di muoversi in modo sferico tridimensionale, offrendo un’ampia gamma di posizioni raggiungibili. Questi robot sono spesso utilizzati in applicazioni che richiedono movimenti circolari o radiali.
Manipolatore robotico SCARA (RRP)
La geometria SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) è specificamente progettata per applicazioni di assemblaggio ad alta velocità. La loro struttura consente movimenti rapidi e precisi, su 4 assi. Uno dei principali vantaggi è che ad esempio il sollevamento di un manufatto avviene con uno spostamento su un unico asse rendendolo più affidabile.
H4 Robot manipolatore cilindrico (RPP)
I robot cilindrici combinano movimenti rotanti e lineari, permettendo al manipolatore di muoversi lungo uno spazio appunto cilindrico. Sono composti da braccio orizzontale che scorre su un asse verticale montato su una base rotante.
Robot manipolatore cartesiano (PPP)
I robot cartesiani operano lungo gli assi x, y e z, offrendo movimenti puramente lineari. Questa geometria è ideale per applicazioni che richiedono alta precisione e ripetibilità, come il posizionamento di componenti elettronici o operazioni di stampa 3D. Sono i robot con la cinematica più semplice. La loro struttura semplice e modulare li rende anche facilmente scalabili e adattabili a diverse dimensioni e portate.
Tipologie di robot manipolatore classificate in base al metodo di controllo
I robot manipolatori possono avere un controllo servo o non -servo.
- I robot non-servo sono controllati ad anello aperto, il loro movimento è determinato da arresti meccanici e sono robot adatti per operazioni di base, come il trasferimento di materiali.
- I robot servo sono controllati a ciclo chiuso da computer, offrendo maggiore flessibilità e la possibilità di riprogrammazione. I robot servo possono essere di tipo punto-punto, in cui vengono definiti una serie di punti sui quali deve passare il robot senza poter controllare il percorso tra uno e l’altro o di tipo percorso continuo, in cui è possibile controllare l’intero percorso dell’attuatore.
Tipologie di robot manipolatore classificate in base all’area di applicazione
I robot manipolatori possono essere impiegati differenti di settori industriali:
e per diverse applicazioni dato che la loro capacità di eseguire compiti ripetitivi con precisione e sicurezza li rende una soluzione ideale per l’ottimizzazione dei processi produttivi.
Assemblaggio
In questo settore, i robot manipolatori sono utilizzati per montare componenti con precisione e velocità. Grazie alla loro capacità di eseguire movimenti ripetitivi e precisi, sono ideali per l’assemblaggio di componenti elettronici, automobilistici e di altri settori industriali.
Movimentazione di materiali
I robot manipolatori sono spesso impiegati per trasportare, sollevare e posizionare materiali pesanti o delicati. Questo include operazioni come il carico e lo scarico di merci, il trasferimento di pezzi tra macchine e la manipolazione di materiali pericolosi.
Saldatura
La saldatura robotizzata offre vantaggi in termini di precisione, velocità e sicurezza. I robot manipolatori possono eseguire saldature complesse in spazi ristretti o in posizioni difficili da raggiungere per un operatore umano.
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Verniciatura
I robot manipolatori sono utilizzati per verniciare superfici con precisione uniforme. Sono in grado di coprire grandi aree in tempi brevi, garantendo una finitura di alta qualità e riducendo gli sprechi di materiale.
Confezionamento e pallettizzazione
Nell’industria alimentare, farmaceutica e di consumo, i robot manipolatori sono impiegati per confezionare prodotti in modo rapido e preciso. Inoltre, sono utilizzati per la pallettizzazione, ovvero per impilare e organizzare prodotti su pallet in modo efficiente.
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Ambienti e manipolazioni pericolosi
I robot manipolatori sono particolarmente utili in ambienti in cui esistono rischi per la sicurezza umana, come la manipolazione di sostanze chimiche tossiche, operazioni in ambienti ad alta temperatura o in luoghi con radiazioni.
La loro capacità di manipolare e spostare materiali senza il bisogno di un contatto fisico diretto con gli operatori umani offre grandi vantaggi in termini di efficienza, sicurezza e qualità. Sfruttando le potenzialità dei robot manipolatori, anche la tua azienda può migliorare la produttività e rimanere competitiva sul mercato.
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