I robot hanno rivoluzionato il processo produttivo, offrendo un mezzo efficiente ed economico per evitare che gli esseri umani debbano svolgere compiti pericolosi e ripetitivi che possono causare lesioni da sforzo. Le applicazioni di prelievo e posizionamento sono tra le più comuni all'interno del processo di assemblaggio in cui vengono utilizzati l'automazione e i robot. Se da un lato questo significa che le fabbriche possono facilmente reperire modelli di robot di prelievo e posizionamento adatti, dall'altro la scelta di quello giusto per una specifica applicazione richiede un'attenta valutazione.

A cosa servono i robot di prelievo e posizionamento?

Una delle caratteristiche che distingue la maggior parte dei moderni robot di prelievo e posizionamento dagli altri robot è la loro maggiore acuità visiva, combinata con l'intelligenza artificiale (IA) in grado di apprendere. Questa capacità di apprendimento automatico (ML) consente ai robot di prelievo e posizionamento di adattarsi più facilmente ai cambiamenti ambientali per calcolare l'angolazione migliore per afferrare un oggetto. Il robot si sposta e si muove per riconoscere meglio un oggetto, classificando il modo migliore per afferrarne di nuovi e memorizzando queste informazioni per migliorare costantemente le proprie prestazioni attraverso tentativi ed errori.

Prima di valutare il tipo specifico di robot da acquistare, è opportuno considerare le funzioni per cui verrà utilizzato. Potrebbe essere necessario un robot per svolgere un compito specifico, oppure un'azienda manifatturiera potrebbe aver bisogno di un robot più versatile, facilmente personalizzabile per diverse finalità. Le applicazioni di questi robot sono molteplici e varie, e possono includere la selezione di prodotti da contenitori, l'ispezione e persino il confezionamento.

Ecco alcuni esempi di utilizzo comune dei robot di prelievo e imballaggio:

1. Assemblaggio:Se utilizzati in applicazioni di assemblaggio, i robot pick and place possono prelevare i componenti in arrivo, unirli ad altre parti del pezzo in lavorazione prima di trasportarli al punto di assemblaggio successivo.
2. Prelievo dal contenitore:Spesso, nelle linee di assemblaggio, i componenti vengono prelevati da contenitori e posizionati in altre aree per l'assemblaggio o l'imballaggio. Robot di prelievo e imballaggio appositamente progettati, dotati di sensori visivi all'avanguardia e software di intelligenza artificiale, sono in grado di identificare colori, dimensioni e forme.
3. Ispezioni:Per ispezionare i difetti, i robot di prelievo e posizionamento necessitano di un'intelligenza artificiale avanzata con sistemi di visione per riconoscere i difetti e rimuovere componenti o prodotti non conformi, prelevandoli e depositandoli in appositi contenitori o aree.
4. Imballaggio:L'automazione nelle applicazioni di confezionamento prevede che un robot inserisca il prodotto finito nella sua confezione oppure, con robot di prelievo e confezionamento appositamente progettati, posizioni gli articoli imballati sui pallet per la spedizione.

Tipologie di robot di prelievo e posizionamento

Solitamente fissati a supporti stabili e posizionati in modo da raggiungere aree di lavoro specifiche, i robot di prelievo e posizionamento utilizzano sistemi di visione e utensili avanzati, configurati per diverse applicazioni. Questi sono spesso supportati da software di intelligenza artificiale che, tramite algoritmi di apprendimento automatico, consentono ai robot di "imparare" e di svolgere una varietà di compiti.

Braccio robotico

Il tipo più comune di robot di prelievo e posizionamento è il braccio robotico a 5 assi, utilizzato per applicazioni più standard, come lo spostamento di oggetti lungo un singolo piano. Un braccio più avanzato a 6 assi viene generalmente utilizzato per compiti più complessi, ad esempio quando un oggetto deve essere ruotato o riorientato prima di passare al punto di assemblaggio successivo.

Robot cartesiano

Analogamente ai bracci robotici a 6 assi, i robot cartesiani possono operare su più piani. Prendono il nome da René Descartes, matematico francese nato alla fine del XVI secolo. Questi robot di prelievo e posizionamento si muovono su un piano cartesiano utilizzando gli assi orizzontale X e verticale Y, con l'asse Z rappresentato dal sistema di coordinate cartesiane del XIX secolo, utilizzato per descrivere lo spazio tridimensionale. Utilizzano attuatori lineari e diversi tipi di meccanismi di azionamento. In genere, offrono una maggiore precisione di posizionamento rispetto ai bracci robotici a 6 assi.

Robot Delta (o parallelo)

Spesso utilizzati per la lavorazione ad alta velocità degli alimenti, i robot delta impiegano una tecnologia ottica avanzata per distinguere colori, forme e dimensioni. Utilizzando motori pesanti fissati a telai, questi robot di prelievo e confezionamento sono disponibili in numerose configurazioni, sebbene la maggior parte operi su quattro assi. Per facilitare il movimento, utilizzano tre bracci leggeri collegati a delle aste che uniscono le articolazioni alle estremità opposte di ciascun braccio.

Robot rapido di prelievo e posizionamento

Ideali per ambienti che richiedono volumi di produzione medio-alti, questi robot di prelievo e posizionamento rapidi creano un processo di prelievo completamente automatizzato, consentendo agli operatori umani di concentrarsi su altre attività all'interno del processo produttivo. Con i modelli più veloci in grado di raggiungere fino a 150 cicli al minuto, questi robot di prelievo e confezionamento vengono spesso utilizzati nelle sezioni delle linee di confezionamento in cui vengono inseriti ordini promozionali o aggiuntivi, come ad esempio batterie o articoli promozionali.

Cobot (o robot collaborativo)

Chiamati robot collaborativi per la loro capacità di lavorare a fianco degli operatori umani in compiti distinti ma compatibili, i cobot potenziano il lavoro umano guidando gli operai nella scelta delle posizioni e nell'esecuzione di compiti specifici. Contribuiscono a ottimizzare i tempi di esecuzione di ogni operazione, creando un processo produttivo più efficiente.

Robot di pallettizzazione

Un processo specifico in cui i robot di prelievo e posizionamento possono essere impiegati riguarda la pallettizzazione degli articoli imballati per prepararli alla spedizione. Talvolta, la produttività della produzione rallenta a causa del tempo necessario per posizionare i prodotti finiti e imballati sui pallet. Sebbene esistano già altre forme di automazione per la pallettizzazione, queste tendono a occupare molto spazio e non si adattano facilmente alle diverse esigenze di pallettizzazione. Pur non essendo un processo di prelievo e posizionamento in senso stretto, la pallettizzazione ne è un'estensione e i robot di prelievo e imballaggio personalizzati possono facilmente svolgere tali operazioni.