Risposta diretta: Una guida si estende fino al punto raggiungibile dal robot; un posizionatore modifica il modo in cui il pezzo viene presentato alla torcia. Rispondono a esigenze diverse e vengono specificati separatamente. Un robot che serve due stazioni di posizionamento è giustificato dal fatto che il carico in una stazione si sovrappone alla saldatura nell'altra, non perché consente di risparmiare un robot, e ciò è valido solo se il pezzo può effettivamente essere ruotato nella posizione desiderata.
Per chi è questo: Responsabili dell'ingegneria che pianificano celle di saldatura robotizzate per grandi strutture prefabbricate, dove un singolo robot deve servire più di una postazione.
Scopo: Questa guida EVST è stata redatta a partire da una singola cella di lavoro filmata: un robot che si muove su una rotaia a pavimento con una stazione di posizionamento a due assi su entrambi i lati. Si tratta di un'osservazione continua, pertanto non vengono indicati tempi di ciclo, tempi di spostamento o valori di output per il lavoro filmato.
Una combinazione di binario e posizionatore per grandi strutture risponde a due domande
Una rotaia aumenta il volume che il robot può servire. Un posizionatore modifica l'assetto con cui il pezzo incontra la torcia. Trattandoli come intercambiabili, si ottiene così una cella di saldatura dotata di una lunga rotaia, in grado di operare anche in posizioni estreme.
Nel filmato di riferimento, un robot si muove su una rotaia a pavimento con una stazione di posizionamento a due assi su entrambi i lati. La rotaia permette a un singolo braccio di servire entrambi gli assi; il posizionatore permette di saldare ciascuna giunzione nella posizione desiderata.
Le due decisioni vengono prese a partire da input diversi: la lunghezza della rotaia derivante dalla configurazione della stazione e dall'ingombro del tratto, la dimensione del posizionatore derivante dal peso del pezzo, l'offset e l'elenco delle giunzioni.
Secondo ISO 10218-2: 2025Lo spazio protetto di una cella integrata deriva dal movimento di ogni parte del sistema, il che, per un robot montato su rotaia, significa che il movimento stesso appartiene a quello spazio.
| Situazione | Quale asse risponde? | Cosa decidere per primo |
|---|---|---|
| Le cuciture sono rivolte in diverse direzioni su una parte | posizionatore | Peso, offset e angoli di indice necessari all'elenco delle cuciture |
| Parte più lunga dell'involucro del robot | Traversa | Lunghezza di percorrenza rispetto al limite di portata |
| Un robot per servire due postazioni | Ferrovia, con un posizionatore in ogni stazione | Se il carico può sovrapporsi alla saldatura |
| Il pezzo non può essere ruotato in alcun modo. | Nessuna delle due; rivedi l'incontro | Se la cucitura è raggiungibile con un atteggiamento accettabile |
Prima domanda: il pezzo può essere ruotato?
La qualità di un posizionatore non si misura con la velocità di rotazione, bensì con la capacità di portare ogni giunzione in una posizione stabile e raggiungibile, dove la piscina è supportata.
Il peso del componente, lo spostamento del baricentro, il metodo di serraggio e il comportamento in caso di perdita di potenza sono tutti dimensionati in base al componente meno favorevole della famiglia. Un carico decentrato è spesso più impegnativo di un carico pesante bilanciato.
Nel filmato l'arco inizia solo dopo che il pezzo è stato ruotato. Quest'ordine dovrebbe essere previsto nella fase di progettazione, non in quella di collaudo; inoltre, è necessario verificare anche la ripetibilità del posizionamento, perché se l'angolo varia più di quanto tollerato dalla giunzione, ogni pezzo deve essere riposizionato.
Cosa sta comprando davvero la ferrovia
Un braccio che serve due stazioni non è l'elemento principale che salva un robot. Offre la possibilità di caricare una stazione mentre l'altra è impegnata nella saldatura.
Nel filmato il robot termina un lato, si sposta lungo il binario e prosegue alla seconda stazione, quindi le fasi di carico e saldatura sono sfalsate nel tempo. Questa sovrapposizione rappresenta il ritorno sul tracciato.
Il ritorno sull'investimento scompare se le due stazioni gestiscono componenti molto diversi e il cambio di programma risulta costoso. L'assegnazione delle stazioni, pertanto, dipende dal mix di prodotti, non solo dalla planimetria.
I limiti di sicurezza vengono ridisegnati, non copiati.
Quando una rotaia estende il movimento del robot su due stazioni, è necessario riprogettare le protezioni, le barriere fotoelettriche e i dispositivi di interblocco. Uno schema a stazione singola non è trasferibile senza modifiche. Le norme ISO 10218-2 e ISO 12100 definiscono tale valutazione; laddove le funzioni di sicurezza siano implementate nel sistema di controllo, si applica la norma ISO 13849-1.
Il caso interessante è studiato appositamente: una persona carica una postazione mentre un'altra sta saldando. La valutazione deve comprendere le fasi di carico, serraggio, manutenzione della torcia, cambio del filo e ripristino in caso di guasto, ovvero le attività che espongono gli operatori ai maggiori rischi.
Anche l'inviluppo di spazzamento del posizionatore rientra nella stessa valutazione, soprattutto per i pezzi lunghi che spazzano un grande volume durante la rotazione.
Secondo ISO 9001 e ISO 14001La valutazione del rischio copre tutte le fasi del ciclo di vita della macchina, tra cui l'impostazione, il carico, la pulizia e la ricerca guasti, che sono esattamente le attività che portano le persone in una cella a due postazioni durante il suo funzionamento.
Secondo ISO 13849-1: 2023Il livello di prestazione richiesto per una funzione di sicurezza deriva dalla gravità, dalla frequenza e dalla prevenibilità del pericolo che essa affronta, non dalle apparecchiature già installate.
Ordine di selezione: prima l'elenco delle cuciture, poi le attrezzature.
Elenca ogni giunzione con la sua posizione, lunghezza, spessore e posizione di saldatura richiesta. Da questo elenco, determina a ritroso quante posizioni di indicizzazione sono necessarie e se un braccio può coprire entrambe le stazioni.
I progetti che invertono l'ordine tendono a compensare in seguito con attrezzature aggiuntive o tornitura manuale, ed entrambe le soluzioni incidono sul costo della coerenza.
Finché le dimensioni del pezzo, il peso e la produzione target non sono definiti, la lunghezza della guida e la capacità del posizionatore sono solo stime. Il peso è il dato più spesso sottovalutato, perché non viene considerato il peso dei dispositivi di fissaggio e di bloccaggio.
Ciò che il filmato non può stabilire
Il tempo di percorrenza tra le stazioni, il tempo di cambio stazione e il ciclo realizzabile sono misurati sul pavimento; non possono essere letti dall'immagine.
Il livello di qualità delle saldature e i risultati delle ispezioni derivano dalle procedure e dai registri di ispezione, con la norma ISO 5817 che definisce i livelli di qualità stessi.
Le due stazioni mostrate si trovano all'interno di un'unica cella di produzione, in un'unica ripresa continua, e non si tratta di due linee di produzione indipendenti.
L'ordine di esecuzione di EVST è sempre lo stesso: prima l'elenco delle giunzioni, poi se il pezzo può essere ruotato, infine quante stazioni deve servire un singolo braccio.
Domande frequenti
Quando un posizionatore è sufficiente senza una rotaia?
Quando tutte le giunture del pezzo possono essere posizionate in un'unica stazione e l'inviluppo del braccio copre completamente il pezzo, la guida diventa rilevante quando un robot deve servire più di una stazione o un pezzo più lungo dell'inviluppo.
La rotaia migliora i tempi di ciclo?
Indirettamente. Consente il carico in una stazione contemporaneamente alla saldatura in un'altra. Di per sé, gli spostamenti aggiungono tempo, quindi il vantaggio sussiste solo se la disposizione prevede effettivamente la sovrapposizione delle due attività.
Come viene determinata la capacità del posizionatore?
Dalla parte meno favorevole: peso incluso il dispositivo di fissaggio, spostamento del baricentro, momento risultante, metodo di serraggio e comportamento sulla perdita di potenza – e dal numero di posizioni di indice richieste dall'elenco delle giunzioni.
L'aggiunta di una rotaia modifica la valutazione della sicurezza?
Sì. Il movimento del robot ora si estende su due postazioni, quindi la sorveglianza, i dispositivi di interblocco e le mansioni svolte dal personale durante il funzionamento della cella devono essere rivalutati, anziché essere semplicemente riproposti da una configurazione a postazione singola.
Contributi del progetto per la revisione della candidatura
Per dimensionare una cella a binario e posizionatore, si apre una richiesta di revisione EVST a partire dai seguenti input:
- dimensioni massime della parte, peso incluso il fissaggio e offset del baricentro
- elenco delle cuciture con posizione, lunghezza, spessore e posizione di saldatura
- campata, condizioni della gru e lunghezza utile del pavimento
- output previsto, struttura del batch e metodo di caricamento
Inviaci le dimensioni del pezzo, il peso e l'obiettivo di produzione, e noi elaboreremo l'elenco delle saldature per calcolare la lunghezza della guida, la capacità del posizionatore e la configurazione della stazione. Letture correlate: test di portata per la saldatura robotizzata di pezzi di grandi dimensioni, posizionatori della testa e della contropunta.