Le braccia robotiche sono tra le invenzioni più avanzate dell’ultimo secolo. L’automazione ha trasformato il modo in cui viene effettuata la produzione e, al centro di questa rivoluzione, i bracci robotici stanno facendo di più.
Ci sono diversi tipi di braccia robotiche, ciascuno progettato per gestire un tipo specifico di lavoro. Esploreremo come funzionano i bracci robotici convenzionali, il meccanismo dietro di essi e come le diverse parti si combinano per formare un'unica struttura completa.
Parti di un braccio robotico
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Ce ne sono almeno sei componenti di robot industriali che lavorano fianco a fianco per effettuare il movimento necessario affinché il lavoro venga svolto. Queste sei parti sono costruite in modo indipendente ma sono controllate da un unico programma. Includono quanto segue.
Controller: Questo è il cervello del braccio robotico. È il processore che contiene il programma che controlla l'intero robot. Il programma viene creato e inserito nel controller da un tecnico e, a seconda di quanto avanzato possa essere, alcuni processori come quelli su un braccio EVST sono autonomi. Una volta programmati, faranno il resto del lavoro da soli. I controller possono essere complessi, come quelli presenti nell’industria manifatturiera pesante, oppure possono essere semplici, come quelli presenti nei joystick.
Braccia: Queste sono le sezioni principali del braccio robotico e occupano lo spazio più grande. Un braccio robotico è composto da tre parti: un polso, un gomito e una spalla. Tutti questi sono progettati come giunti per consentire una certa flessibilità affinché il braccio possa muoversi liberamente in qualsiasi direzione. Può andare avanti, indietro, su e giù e può anche ruotare e girare. Ognuna delle tre parti lavora in tandem tra loro per garantire che la macchina sia in grado di gestire i compiti per cui è stata progettata.
Effettore finale: Questa è la parte che assomiglia alle dita e, nella maggior parte dei casi, si presenta sotto forma di due artigli. È la parte del braccio robotico che si occupa del lavoro vero e proprio afferrando, tirando, sollevando e lasciando cadere. Si aprono e si chiudono a comando e possono essere molto forti a volte abbastanza da sollevare carichi molto pesanti, più grandi dell'intero braccio stesso. Gli effettori finali hanno un elevato livello di flessibilità e possono muoversi in qualsiasi direzione e ruotare allo stesso tempo.
unità: Questi sono i motori che forniscono movimento a ogni parte del braccio del robot. Si trovano tra le articolazioni e si muovono indipendentemente l'uno dall'altro a velocità variabili per spingere il braccio in qualsiasi direzione dettata dal controller. Si affidano alle cinghie per spostare le parti velocemente o lentamente a seconda delle necessità.
Sensori: Si tratta di parti avanzate del braccio robotico responsabili della determinazione dello spazio attorno al robot. Sensori robotici sono in grado di rilevare se c'è un ostacolo nelle vicinanze e l'informazione che trasmettono al controller è ciò che consente al braccio robotico di evitare collisioni. Ecco la velocità con cui i bracci robotici sono in grado di lavorare fianco a fianco e con le persone nelle immediate vicinanze senza che si verifichino incidenti.
Servomeccanica e loro vantaggi
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La servomeccanica si riferisce al processo mediante il quale un braccio robotico utilizza tutte le diverse parti per gestire un compito. Ogni braccio robotico viene negato in modo diverso, ma tutti apportano alcuni vantaggi senza eguali che includono quanto segue.
Densità di coppia elevata: Il movimento necessario per rendere un braccio robotico veloce e super reattivo deve essere supportato da servomotori avanzati e veloci. C'è qualcosa chiamato coppia che è semplicemente l'improvvisa esplosione di energia per effettuare movimenti rapidi. È molto elevato nei bracci robotici, e questo è ciò che sta dietro la grande efficienza di queste macchine nella produzione.
Flessibilità: Tutte le parti di un braccio robotico possono muoversi indipendentemente l’una dall’altra in tutte le direzioni e questo le rende una forza affidabile nello spazio di produzione. I più avanzati hanno fino a 6 gradi di libertà e possono ruotare di 360 gradi senza che si spezzi nulla. Questa libertà è ciò che li rende abbastanza veloci e versatili da poter essere utilizzati in molteplici attività.
Controllo ad alta precisione: Combinare velocità e controllo è molto difficile per qualsiasi macchina, ma questo è esattamente ciò che i bracci robotici hanno perfezionato nel corso degli anni di sviluppo. I bracci robotici sono controllati da una programmazione all'avanguardia che aumenta la velocità senza compromettere la precisione. È così che sono in grado di gestire compiti complicati a velocità incredibile senza sbagliare nulla. I margini di errore sono quasi inesistenti.
Programmabile: I bracci robotici sono programmabili, un altro vantaggio che li rende molto preziosi. Non sono macchine fisse che possono funzionare secondo uno schema fisso. È possibile apportare modifiche in qualsiasi momento, a seconda delle esigenze produttive. Un braccio robotico di prelievo e caricamento può essere riconvertito in un robot di saldatura con un semplice cambio di programma e aumenterà il ritmo come fa da anni.
Durevole: I bracci robotici sono costruiti per durare e, con la giusta manutenzione, possono servirti per anni, risparmiandoti il costo di dover assumere persone che non saranno nemmeno all’altezza di un singolo braccio robotico. Ogni parte di un braccio robotico è costruita con i materiali giusti che riducono al minimo i danni, considerando il numero di parti in movimento. La durata di vita garantita di un braccio robotico medio è di 35,000 ore di lavoro costante. È un tempo più che sufficiente per ottenere profitti folli dieci volte prima di sostituire il braccio robotico.
Sicurezza: Contrariamente alla credenza popolare, i bracci robotici industriali sono le macchine più sicure da avere nel vostro impianto di produzione. Grazie a tecnologie avanzate come i sensori, sono in grado di prendere decisioni precise in frazioni di secondo in base alle condizioni prevalenti per prevenire qualsiasi forma di collisione. Questo è il motivo per cui il numero di incidenti è diminuito notevolmente nel mondo produttivo da quando l’automazione è diventata lo standard.
Conclusione
Il meccanismo alla base del funzionamento di un braccio robotico sta diventando complicato col passare del tempo man mano che emergono tecnologie migliori. Non siamo molto lontani da un futuro in cui l’automazione sarà completamente integrata in ogni aspetto della produzione al punto in cui i robot gestiranno tutto in modo autonomo. Se desideri procurarti il tuo braccio robotico ma non sai quale marche di robot scegliere, controlla il nostro sito web e ottieni alcuni suggerimenti per aiutarti nella ricerca.