Analizziamo nel dettaglio la classificazione dei robot:

1) Robot cartesiano:
Conosciuti anche come: Robot lineari/Robot XYZ/Robot a portale

Un robot cartesiano può essere definito come un robot industriale i cui tre assi principali di controllo sono lineari e perpendicolari tra loro.

Grazie alla loro struttura rigida, possono trasportare carichi elevati. Possono svolgere diverse funzioni, come prelievo e posizionamento, carico e scarico, movimentazione materiali e altro ancora. I robot cartesiani sono anche chiamati robot a portale, poiché il loro elemento orizzontale supporta entrambe le estremità.

I robot cartesiani sono anche noti come robot lineari o robot XYZ, poiché sono dotati di tre giunti rotanti per l'assemblaggio degli assi XYZ.

Applicazioni:
I robot cartesiani possono essere utilizzati nella sigillatura, nella movimentazione per lo stampaggio della plastica, nella stampa 3D e nelle macchine a controllo numerico (CNC). Le macchine pick and place e i plotter funzionano secondo il principio dei robot cartesiani. Sono in grado di gestire carichi pesanti con un'elevata precisione di posizionamento.

Vantaggi:

• Altamente preciso e veloce
• Minor costo
• Procedure operative semplici
• Elevati carichi utili
• Lavoro molto versatile
• Semplifica i sistemi di controllo del robot e del master

Svantaggi:

Richiedono un grande volume di spazio per funzionare

2) Robot SCARA

L'acronimo SCARA sta per Selective Compliance Assembly Robot Arm o Selective Compliance Articulated Robot Arm (Braccio robotico articolato ad assemblaggio selettivo).

Il robot è stato sviluppato sotto la guida di Hiroshi Makino, professore all'Università di Yamanashi. I bracci di SCARA sono flessibili sugli assi XY e rigidi sull'asse Z, il che gli consente di adattarsi ai fori lungo gli assi XY.

Nella direzione XY, il braccio del robot SCARA sarà flessibile e robusto nella direzione 'Z' grazie alla configurazione a giunti ad assi paralleli del SCARA. Da qui il termine "flessibile selettivo".

Questo robot viene utilizzato per vari tipi di operazioni di assemblaggio, ad esempio è in grado di inserire un perno rotondo in un foro rotondo senza inceppamenti. Questi robot sono più veloci e puliti rispetto a sistemi robotici comparabili e si basano su architetture seriali, il che significa che il primo motore deve azionare tutti gli altri motori.

Applicazioni:
I robot SCARA vengono utilizzati per l'assemblaggio, l'imballaggio, la pallettizzazione e il carico delle macchine.

Vantaggi:

• Capacità ad alta velocità
• Ottime prestazioni in applicazioni di prelievo e posizionamento a corsa breve e ad alta velocità.
• Contiene un involucro di lavoro a forma di ciambella

Svantaggi

In genere, un robot SCARA richiede un controller dedicato, oltre al controller principale di linea come un PLC/PC.

3) Robot articolato

Un robot articolato può essere definito come un robot dotato di giunto rotante, e questi robot possono variare da semplici strutture a due giunti a sistemi con 10 o più giunti interagenti.

Questi robot possono raggiungere qualsiasi punto poiché operano in spazi tridimensionali. D'altra parte, le articolazioni dei robot articolati possono essere parallele o ortogonali tra loro, con alcune coppie di articolazioni parallele e altre ortogonali. Poiché i robot articolati hanno tre giunti rotoidali, la loro struttura è molto simile a quella del braccio umano.

Applicazioni:

I robot articolati possono essere utilizzati nella pallettizzazione degli alimenti (panifici), nella produzione di ponti in acciaio, nel taglio dell'acciaio, nella movimentazione del vetro piano, come robot per carichi pesanti con una capacità di carico di 500 kg, nell'automazione dell'industria della fonderia, come robot resistenti al calore, nella fusione dei metalli e nella saldatura a punti.

Dettagli

• Ad alta velocità
• Ampio spazio di lavoro
• Ottimo in applicazioni uniche di controllo, saldatura e verniciatura

Svantaggio:

In genere richiede un controller robot dedicato oltre al controller master di linea come PLC/PC

4) Robot paralleli

I robot paralleli sono anche noti come manipolatori paralleli o piattaforme Stewart generalizzate.

Un robot parallelo è un sistema meccanico che utilizza diverse catene seriali controllate da computer per supportare un'unica piattaforma, o effettore finale.

Inoltre, un robot parallelo può essere formato da sei attuatori lineari che mantengono una base mobile per dispositivi come i simulatori di volo. Questi robot impediscono movimenti ridondanti e, per realizzare questo meccanismo, la loro catena è progettata per essere corta e semplice.

Sono noti come:
• Fresatrici ad alta velocità e alta precisione
• Micromanipolatori montati sull'effettore finale di manipolatori seriali più grandi ma più lenti
• Esempi di robot paralleli

Applicazioni

• I robot paralleli sono utilizzati in diverse applicazioni industriali, tra cui:
• Simulatori di volo
• Simulatori di automobili
• Nei processi lavorativi
• Allineamento di fotonica e fibra ottica

Il loro utilizzo è limitato negli ambienti di lavoro. Eseguire una manipolazione desiderata può risultare molto difficile e richiedere molteplici soluzioni. Due esempi di robot paralleli molto diffusi sono la piattaforma Stewart e il robot Delta.

Dettagli

• Velocità molto elevata
• Involucro di lavoro a forma di lente a contatto
• Eccelle nelle applicazioni di prelievo e posizionamento ad alta velocità e leggerezza (confezionamento di caramelle)

Svantaggi

Richiede un controller robot dedicato oltre al controller master di linea come PLC/PC

Programmazione di robot per svolgere una determinata posizione:

I robot vengono programmati dagli esseri umani per svolgere compiti complessi e specifici. Vediamo ora come vengono programmati i robot per ricoprire la posizione richiesta:

Comandi posizionali:Un robot può assumere la posizione richiesta utilizzando un'interfaccia grafica o comandi testuali, nei quali è possibile specificare e modificare la posizione XYZ essenziale.

Ciondolo didattico:Utilizzando un metodo con un pannello di programmazione, possiamo insegnare le posizioni a un robot.

Il telecomando Teach è un'unità di controllo e programmazione portatile che consente di inviare manualmente il robot nella posizione desiderata.

Il pannello di programmazione può essere scollegato al termine della fase di programmazione. Tuttavia, il robot continua a eseguire il programma memorizzato nel controller.

Condurre per il naso:La tecnica "guidare per il naso" verrà adottata da molti produttori di robot. Con questo metodo, un operatore tiene fermo il manipolatore del robot, mentre un'altra persona immette un comando che contribuisce a disattivare l'energia del robot, portandolo in modalità "flash" (senza movimento).

Successivamente, l'utente può spostare il robot nella posizione desiderata (manualmente) mentre il software memorizza tali posizioni. Diversi produttori di robot utilizzano questa tecnica per eseguire la verniciatura a spruzzo.

Simulatore di robotica:Un simulatore robotico permette di non dipendere dal funzionamento fisico del braccio robotico. Questo metodo consente di risparmiare tempo nella progettazione di applicazioni robotiche e di migliorare il livello di sicurezza. Inoltre, i programmi (scritti in diversi linguaggi di programmazione) possono essere testati, eseguiti, programmati e sottoposti a debug utilizzando il software di simulazione robotica.

Operatore della macchina:Un operatore di macchina può essere impiegato per apportare modifiche all'interno di un programma. Questi operatori utilizzano unità touchscreen che fungono da pannello di controllo.