Il braccio antropomorfo è una macchina versatile che imita l’uomo, migliorando l’automazione industriale e la produzione. Il suo utilizzo crescente nell’industria sta trasformando radicalmente il modo in cui vengono eseguiti i tradizionali processi di montaggio e assemblaggio.
Il design antropomorfo del braccio robot, infatti, garantisce flessibilità e movimenti su 5 o più assi, che ricordano le possibilità di articolazione del braccio umano. Tutto questo si traduce in una gamma di vantaggi significativi per le aziende di svariati settori manifatturieri e industriali.
In questo articolo di Robinia, esploreremo da vicino il ruolo e le potenzialità di questo strumento innovativo e del software interprete cinematico che lo fa funzionare.
Cos’è un braccio antropomorfo
Come suggerisce il nome, si tratta di un dispositivo robotico ispirato all’anatomia del braccio umano. Composto da una serie di giunti e parti interconnesse, imita alla perfezione la flessibilità e la precisione dei movimenti umani.
Questo tipo di robot offre gradi di libertà di movimento su ciascuno dei suoi assi (circa 5 o 6), rendendolo una forma di automazione estremamente flessibile e versatile per una vasta gamma di applicazioni che richiedono precisione e delicatezza.
Come è fatto un braccio robotico? Le parti principali di un braccio robotico antropomorfo includono:
- Base: la parte inferiore del braccio, che permette la rotazione e lo spostamento;
- Asse di Rotazione Orizzontale (o Giro): consente la rotazione orizzontale a sinistra e destra;
- Asse di Rotazione Verticale (o Spalla): permette il sollevamento e l’abbassamento;
- Gomito: simile all’articolazione del gomito umano, permette la piegatura del braccio.
- Polso: consente la rotazione della mano e del polso;
- Pinza (o End-Effector): la parte finale del braccio, utilizzata per afferrare, sollevare o manipolare oggetti.
Le parti di un braccio robotico antropomorfo possono essere realizzate con diversi materiali, tra cui l’acciaio, l’alluminio e la plastica rinforzata con fibra di vetro. La scelta del materiale dipende dalle esigenze specifiche dell’applicazione.
Questi bracci sono ampiamente utilizzati nell’industria per migliorare l’efficienza operativa, sostituire l’operatore umano in compiti o ambienti pericolosi ma, soprattutto, per automatizzare processi ripetitivi, come il montaggio e l’assemblaggio di parti industriali.
Questo compito si basa su una sequenza precisa di operazioni, che il braccio robotico è in grado di ripetere, in modo da lasciare liberi gli operatori umani di concentrarsi su operazioni ad alto valore aggiunto.
Vantaggi del braccio robot nella produzione industriale
Le inefficienze, la mancanza di flessibilità e i costi elevati legati ai tradizionali processi di assemblaggio possono essere ampiamente superati dall’uso dei robot, che ormai stanno cambiando radicalmente il volto dell’industria manifatturiera.
L’automatizzazione delle operazioni di montaggio e assemblaggio con i bracci robotici tra l’altro, offre diversi vantaggi significativi nella produzione industriale.
Grazie alla loro capacità di eseguire movimenti precisi e ripetitivi con affidabilità e velocità, e di adattarsi alle diverse esigenze produttive, i bracci consentono:
- Ottimizzazione delle operazioni;
- Riduzione dei costi;
- Incremento dell’efficienza operativa;
- Maggiore qualità del prodotto finale;
- Più sicurezza.
Un robot si adatta facilmente ai compiti di assemblaggio di una linea di produzione, senza richiedere costose riconfigurazioni o riprogrammazioni. Possono gestire operazioni assai complesse con una precisione e velocità uniche, garantendo allo stesso tempo maggiore qualità e un’elevata resa produttiva.
Collaborando con gli operatori, incrementano la produttività complessiva e l’efficienza, permettendo loro di concentrarsi su attività più complesse e a valore aggiunto. Inoltre, riducono al minimo il rischio di incidenti sul lavoro perché sono progettati per un ambiente di lavoro sicuro.
Inevitabilmente, l’automazione robotizzata dell’assemblaggio porta con sé anche notevoli risparmi sui costi grazie all’efficiente operatività e alla riduzione dei tempi di inattività.
Braccio robotico industriale: dove si utilizza?
Le capacità del braccio robotico spaziano in una vasta gamma di mansioni industriali, come la saldatura, la fresatura, la manipolazione di oggetti delicati e parti di macchinari pesanti, solo per citarne alcune.
Tuttavia, è nei processi di assemblaggio e montaggio che essi mostrano la massima efficacia. La loro precisione, flessibilità e adattabilità li rendono perfetti per compiti ripetitivi che richiedono rapidità ed esattezza. Settori che ne fanno largo uso, sono:
- Automotive;
- Elettronica;
- Aerospaziale;
- Edilizia;
- Farmaceutico.
In questi ambiti, la capacità dei bracci di lavorare su più assi e di raggiungere posizioni e angolazioni altrimenti inaccessibili, è un plus per tutte quelle operazioni di assemblaggio complesse, come la produzione di motori e trasmissioni.
A cosa altro serve il braccio meccanico? Di fatto, è in grado di automatizzare una vasta gamma di altre attività che richiedono alta ripetibilità e precisione millimetrica.
- Pick & Place;
- Packaging;
- Pallettizzazione;
- Controllo qualità;
- Lucidatura e finitura superficiali;
- Saldatura;
- Taglio.
Inoltre, grazie alla sua programmazione intuitiva, può essere facilmente integrato nell’asservimento di macchine utensili CNC. Questo consente di automatizzare e ottimizzare la produzione, rendendo possibile la realizzazione di parti dalle forme complesse con una flessibilità e una personalizzazione senza precedenti.
Come funziona un braccio robotico: l’importanza di un software interprete cinematico
Se il robot è il braccio, il suo cervello è il software che lo “educa” e “gestisce” al massimo delle sue potenzialità e in relazione alle esigenze di un’azienda. Il funzionamento efficace di un braccio antropomorfo, infatti, dipende in gran parte dall’adozione di un software interprete cinematico ottimale.
Questo software è un componente essenziale nel controllo dei bracci robotici, poiché traduce con precisione i comandi di movimento specifici (come posizione, velocità e accelerazione) in segnali comprensibili ed eseguibili dai giunti del braccio.
Anthropomorphe Software è la soluzione che Robinia offre per la programmazione di robot antropomorfi.
Specializzato nella conversione di percorsi utensili generati dai sistemi CAD/CAM in codice robot, questo software garantisce il calcolo ottimale dei movimenti dei robot industriali e degli assi esterni.
Le caratteristiche e i vantaggi di Anthropomorphe Software includono:
- Simulazioni 3D dettagliate per celle robotizzate di qualsiasi complessità;
- Ottimizzazione automatica della programmazione;
- Controllo su collisioni, finecorsa e singolarità;
- Gestione degli assi esterni;
- Output configurabile.
Per i produttori di robot antropomorfi, il nostro software offre la possibilità di unire la versatilità dei robot industriali a 6 assi con la tecnologia dei centri di lavoro a controllo numerico, ideale per lavorazioni complesse come fresatura, sbavatura, taglio e saldatura.
Per i System Integrators, invece, è adatto a una vasta gamma di settori, dall’industria del marmo all’aeronautica e aerospaziale, sia per robot collaborativi che industriali.
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