Risposta diretta: La portata del cobot viene indicata come un raggio misurato con il braccio completamente esteso, e in quella posizione non si verificano quasi movimenti di assemblaggio. La domanda utile è se ogni punto di lavoro possa essere raggiunto in una posizione utilizzabile. Nel ciclo di riferimento, il braccio preleva un pezzo da un vassoio superiore e si estende verso il basso per raggiungere un componente sul nastro trasportatore sottostante, quindi due punti a diverse altezze devono entrambi trovarsi all'interno dell'area di lavoro.
Per chi è questo: Questa guida è pensata per gli ingegneri di assemblaggio e di processo che devono dimensionare un robot collaborativo per una postazione a bordo linea, dove il braccio deve servire più di un punto di lavoro e condividere lo spazio con le persone.
Scopo: Il documento illustra come i punti di lavoro, la geometria dell'utensile, il margine di postura e lo spazio libero per le persone determinino l'adeguatezza di un braccio robotico, e quali prove siano necessarie per ciascuna valutazione. Non tratta la progettazione della pinza, la programmazione del controller o il metodo di valutazione del rischio in sé.
Un raggio su carta, un insieme di pose nella cella
Il valore di portata riportato su una scheda tecnica descrive una sola cosa: il punto più lontano che il polso può raggiungere con il braccio teso. È un numero preciso e confrontabile, che però non corrisponde quasi per nulla a ciò che una stazione di lavoro richiede effettivamente al braccio di fare. I movimenti reali avvengono con le articolazioni piegate, con l'utensile inclinato e con un ostacolo.
Quindi il numero non è sbagliato, sta semplicemente rispondendo a una domanda che nessuno si pone. La domanda che si pone una stazione è se il braccio può servire ogni punto di lavoro in una postura utilizzabile: stabile, non vicino al limite di articolazione, con l'utensile orientato come richiesto dal compito e senza che nulla interferisca durante l'entrata o l'uscita.
Questa differenza è il motivo per cui la portata del cobot deve essere verificata punto per punto, anziché confrontata modello per modello. Due bracci con lo stesso raggio dichiarato possono comportarsi in modo molto diverso nella stessa stazione una volta aggiunti la lunghezza dell'utensile e la direzione di avvicinamento, e la differenza si manifesta solo quando i punti vengono denominati.
Iniziate elencando tutti i punti di lavoro
Nel ciclo di riferimento, il braccio esegue un'operazione molto ordinaria e al tempo stesso molto istruttiva. Si allunga verso un vassoio portapezzi su uno scaffale di alimentazione superiore, preleva un piccolo componente, quindi si abbassa verso un grande pezzo fuso trasportato su un pallet sul nastro trasportatore sottostante e posiziona il componente. Due punti, altezze molto diverse, direzioni di avvicinamento differenti.
Secondo ISO 10218-2: 2025Ciò che viene valutato è l'applicazione del robot piuttosto che il robot in sé, e la portata del cobot si comporta allo stesso modo: è una proprietà di questa stazione con questo strumento, non del braccio in un catalogo. L'inviluppo deve contenere entrambi i punti e deve contenerli in posizioni utilizzabili, non solo toccarli. Dimensionare in base al più semplice dei due, che è la cosa naturale da fare quando ne viene disegnato solo uno, è il modo in cui una stazione arriva alla messa in servizio e ha bisogno che il suo alimentatore venga spostato.
Lo stesso vale per ogni altro punto del ciclo: posizioni di prelievo secondarie, presentazioni di ispezione, scarti, cambi di utensili. Elencarli con le relative altezze e direzioni di avvicinamento trasforma una vaga domanda sulla portata in una questione aritmetica, e di solito richiede meno tempo del primo confronto con il catalogo.
Margine posturale vicino al confine
In prossimità del limite del volume di lavoro, il braccio riesce ancora a raggiungere la sua massima estensione, ma il numero di posizioni utilizzabili si riduce drasticamente. Le articolazioni si avvicinano ai loro limiti, alcune configurazioni passano in prossimità di singolarità e la pianificazione del movimento diventa più lenta e meno prevedibile. I sintomi visibili sono movimenti lenti, traiettorie anomale e occasionali errori di pianificazione difficili da riprodurre.
Lasciare un margine in modo che i movimenti di routine rientrino comodamente all'interno dell'ingombro è una decisione di selezione, che risulta economica in fase di scelta ma costosa in seguito. In pratica, questo è uno dei motivi più comuni per cui una stazione che sembrava adeguata sulla carta necessita di una revisione del layout durante la fase di collaudo.
Secondo ISO 9001 e ISO 14001Le caratteristiche prestazionali del robot vengono determinate in condizioni di prova definite, ed è proprio per questo che una figura pubblicata descrive il robot e non la stazione. La lunghezza e l'orientamento dell'utensile spostano il punto di lavoro lontano dal polso, e un utensile più lungo restringe notevolmente il limite pratico. Il concetto di utensile, pertanto, va considerato nella fase di dimensionamento, non successivamente.
Tabella decisionale: cosa giustifica la configurazione della stazione
La tabella mette a confronto ciò che una configurazione di stazione può giustificare autonomamente con le prove che un fornitore deve ancora produrre.
| Prove dalla domanda | Selezione che giustifica | Prove che devi ancora |
|---|---|---|
| Due punti di lavoro alla stessa altezza, breve avvicinamento, attrezzo leggero | Un braccio compatto dimensionato con margine in entrambi i punti | Verifica della posizione in ogni punto con l'utensile reale montato, compresi avvicinamento e retrazione. |
| Punti di lavoro ad altezze molto diverse, come nel ciclo di riferimento | Dimensionamento basato sul punto meno favorevole piuttosto che sulla distanza media | Studio dell'estensione e della postura, che comprende entrambi i punti e la transizione tra di essi. |
| Utensili con estremità lunghe o angolate, oppure cambio utensile durante il ciclo | La geometria dell'utensile è fissata prima della selezione del braccio, poiché sposta il limite pratico | Verifica dell'ingombro con ogni configurazione dello strumento, compreso il percorso di cavi e tubi flessibili. |
| Persone che passano o lavorano immediatamente accanto alla stazione | Layout e valutazione del rischio basata sull'attività prima del fissaggio del braccio | Valutate le condizioni di spazio libero, velocità e forza necessarie per l'attività e la configurazione effettive. |
Una stazione senza recinzione deve ancora essere sgomberata
I bracci collaborativi vengono solitamente installati senza una recinzione, che rappresenta al contempo gran parte del loro fascino e tutta la loro complessità. La stazione di riferimento si trova a lato di un nastro trasportatore con una passerella adiacente, il che significa che il volume di lavoro è uno spazio condiviso anziché uno spazio chiuso.
Questo rende layout e sicurezza un tutt'uno. Dove oscilla il braccio, dove si muove l'utensile, dove viene presentato il pezzo e dove camminano le persone sono tutti elementi di un unico disegno, non di quattro. Realizzare correttamente questo disegno fin dalle prime fasi è fondamentale per mantenere una postazione di lavoro utilizzabile anche quando gli operatori si muovono al suo interno sotto la pressione della produzione.
Secondo ISO / TS 15066: 2016Il funzionamento collaborativo è caratterizzato dalla specifica applicazione piuttosto che dall'etichettatura del robot come collaborativo, e questo è il punto pratico. L'assenza di una recinzione aumenta ciò che deve essere valutato anziché ridurlo, e la valutazione riguarda questo compito, questo strumento e questa configurazione.
Cosa dimostra il filmato e cosa non dimostra
Il filmato di riferimento mostra un processo visibile. Un braccio robotico preleva i componenti da un vassoio superiore e li posiziona all'interno di un grande pezzo fuso su un pallet di trasporto sottostante, ripetendo il ciclo, con i due punti di lavoro chiaramente a diverse altezze. Questi sono fatti osservabili relativi all'operazione.
Non fornisce alcuna informazione sul modello di braccio necessario, sul tempo di ciclo, sulle forze di inserimento o sulle condizioni di sicurezza applicabili. Questi parametri dipendono dai punti di riferimento, dallo strumento e dalla configurazione valutata, e non possono essere dedotti da un video. EVST registra questi limiti nella revisione delle prove, in modo che la selezione si basi sui dati corretti.
Ciò che resta da fare è un elenco breve e concreto per la portata del cobot: un controllo della postura in ogni punto con l'utensile reale, una revisione del margine di postura vicino al confine e una valutazione basata sul compito per lo spazio condiviso. Un fornitore che offre questi tre elementi ha risposto alla domanda sulla portata; un fornitore che indica un raggio non l'ha fatto.
Cosa inserire nella richiesta
Descrivete la postazione di lavoro: un layout con tutti i punti di lavoro contrassegnati, con altezze e direzioni di accesso, oltre alle dimensioni dei pezzi e dei vassoi e al modo in cui arriva il materiale. Aggiungete il concetto di utensile con la sua lunghezza, massa e orientamento, poiché questi fattori influenzano i limiti pratici più di quanto la maggior parte delle persone si aspetti.
Quindi, specifica il lato umano: chi si avvicina alla stazione, con quale frequenza, da quale direzione e per fare cosa. Se si sta prendendo in considerazione un'alternativa, dillo, perché un braccio industriale recintato, un gamma di robot collaborativi Un'opzione e una cella condivisa, come ad esempio una panoramica sulla gestione di una macchina robotizzata, rispondono alla questione dello spazio libero in modi completamente diversi, così come un'applicazione basata sul percorso, come la pianificazione collaborativa del percorso del robot. Con questi input, la portata e lo spazio libero del cobot possono essere verificati su un unico disegno anziché essere stimati separatamente.
Domande frequenti
Possiamo confrontare le braccia in base al dato di allungo citato?
Solo come primo filtro. Il raggio indicato è misurato con il braccio teso, il che non corrisponde ai movimenti di assemblaggio. Confronta i candidati con i tuoi punti di lavoro reali, utilizzando l'utensile effettivo, e la classifica spesso cambia.
Quanto margine di postura dobbiamo lasciare?
Abbastanza da evitare che i movimenti di routine si svolgano vicino ai limiti articolari o in configurazioni scomode. Non esiste una cifra universale, ma se il ciclo funziona solo con il braccio quasi completamente esteso in qualsiasi punto, questo è un segnale per rivedere la configurazione o il braccio stesso.
Lo strumento cambia davvero la risposta?
Sì. Il punto di lavoro si trova sulla punta dell'utensile, non sul polso, quindi la lunghezza e l'angolo dell'utensile spostano ogni punto verso l'esterno e restringono il limite pratico. Un concetto di utensile definito dopo la selezione del braccio è una delle cause più comuni di modifiche tardive al layout.
La creazione di un braccio collaborativo elimina la necessità di una valutazione del rischio?
No. Cambia ciò che viene valutato. Senza una recinzione, lo spazio condiviso, il compito, lo strumento e la disposizione entrano tutti nella valutazione, quindi una postazione senza recinzione in genere ha più elementi da valutare, non meno.
Contributi del progetto per la revisione della candidatura
Invia le seguenti informazioni e la portata potrà essere verificata nei tuoi punti anziché confrontata su un raggio:
- una planimetria della stazione con tutti i punti di lavoro segnalati, con altezze e direzioni di avvicinamento.
- Dimensioni di parti, vassoi e pallet, e modalità di arrivo del materiale alla stazione.
- il concetto di utensile finale, con lunghezza, massa e orientamento
- la sequenza del ciclo, compresa qualsiasi presentazione relativa al cambio utensile o all'ispezione
- chi si avvicina alla stazione, con quale frequenza e da quale direzione
Se state dimensionando un braccio collaborativo per una postazione a bordo linea, inviate il layout con tutti i punti di lavoro e le relative altezze, le dimensioni del pezzo e del vassoio, il concetto di utensileria, la sequenza del ciclo e il modello di movimento degli operatori intorno alla postazione. In questo modo, è possibile verificare la portata, il margine di postura e lo spazio libero su un unico disegno. Letture correlate: pianificazione collaborativa del percorso del robot, Panoramica sull'assistenza robotizzata.