Panoramica sui robot industriali

Nelle applicazioni lineari e rotanti convenzionali, la tendenza è quella di abbandonare i robot a favore di sistemi efficienti dal punto di vista energetico e ottimizzati in termini di costi, poiché spesso i produttori non necessitano di tutte le funzioni, le grandi dimensioni e i gradi di libertà offerti dai robot.

Sebbene considerati robot industriali secondo gli standard DIN, i sistemi di movimentazione cartesiani offrono operazioni più semplici ed efficienti dal punto di vista energetico rispetto alla maggior parte dei robot a braccio articolato a 4-6 assi. Lo standard DIN EN ISO 8373 afferma che "un robot industriale è un manipolatore multifunzionale, riprogrammabile e controllato automaticamente, programmabile su tre o più assi, che può essere fisso o mobile per l'impiego in applicazioni di automazione industriale". Tuttavia, la segmentazione di tali sistemi varia a seconda della funzione, della flessibilità e della risposta dinamica del sistema.

I sistemi di movimentazione cartesiani e i robot convenzionali a 4-6 assi presentano una sovrapposizione relativamente ampia in termini di flessibilità e risposta dinamica, ma differiscono per quanto riguarda il sistema meccanico. A seconda dell'applicazione, i sistemi di movimentazione cartesiani sono controllati da un semplice PLC (che l'utente potrebbe già possedere) per i movimenti punto-punto, oppure da un sistema di controllo complesso con funzioni robotiche, come ad esempio per il movimento lungo traiettorie. I robot a 4-6 assi richiedono sempre un sistema di controllo robotizzato complesso.

Inoltre, i sistemi di movimentazione cartesiani richiedono meno spazio di movimento e si prestano più facilmente ad adattamenti personalizzati e modulari alle condizioni di applicazione. Lo spazio di lavoro può essere facilmente adattato modificando la lunghezza degli assi.

La cinematica viene quindi configurata per soddisfare i requisiti dell'applicazione, a differenza dei robot convenzionali in cui le periferiche dell'applicazione devono essere adattate al sistema meccanico e cinematico del robot. Il sistema meccanico di un sistema di movimentazione cartesiano è pertanto parte integrante della soluzione complessiva e deve essere integrato nel sistema completo.

Personalizzazione e versatilità: vantaggi evidenti

A differenza delle soluzioni standard con robot a 4-6 assi presenti nel catalogo, i sistemi di movimentazione cartesiani possono essere personalizzati in modo modulare per adattarsi all'applicazione (vedere Figura 3). Questi sistemi non richiedono praticamente nessuno dei compromessi che si riscontrano spesso con i robot convenzionali. Con un robot convenzionale, parti dell'applicazione devono essere adattate ai requisiti e alle capacità del robot. Inoltre, il passaggio alla standardizzazione e all'utilizzo di componenti prodotti in serie riduce il costo delle soluzioni cartesiane rispetto ai robot convenzionali.

Inoltre, con i sistemi di movimentazione cartesiani è possibile combinare diverse tecnologie di azionamento. Per ogni asse vengono selezionati gli azionamenti pneumatici, servopneumatici ed elettrici più adatti all'applicazione, al fine di ottenere un movimento ottimale in termini di efficienza, risposta dinamica e funzionalità.

I sistemi di movimentazione cartesiani, in quanto cinematici seriali, presentano assi principali per il movimento rettilineo e assi ausiliari per la rotazione. Il sistema funge simultaneamente da guida, supporto e azionamento e deve essere integrato nel sistema applicativo complessivo, indipendentemente dalla struttura del sistema di movimentazione.