Gradi di libertà di un robot, assi e giunture.
Maggiori sono i gradi di libertà, maggiore è la flessibilità.
Per assi o gradi libertà nei robot industriali si intendono quei singoli componenti movibili che consento al braccio robotico (antropomorfo o pallettizzatore) di muoversi in un determinato spazio nonché in un preciso campo di lavoro delimitato. Questi snodi consentono al robot di posizionare ed orientare l’end effector (mano di presa o torcia) in diversi punti nello spazio conferendo al robot una specificità per quanto riguarda l’applicazione che si necessita e dunque per il modello di robot più idoneo alla lavorazione richiesta.
Un esempio pratico sono operazioni di pallettizzazione o depallettizione in cui non si necessita, nella grande maggioranza dei casi, di un braccio antropomorfo ma si predilige un robot a 4 assi perché più veloce.
Nei processi di saldatura o di manipolazioni o di asservimento si scelgono robot antropomorfi a 6 assi che permettono più agilità e più precisione dei movimenti.
Ecco una riformulazione del testo, cercando di mantenere il significato originale:
“Nel presente video, esploriamo le caratteristiche dei robot industriali a 6 assi X e il loro funzionamento. Parlando di automazione, ci addentriamo in molteplici aree applicative, alcune delle quali si sovrappongono, mentre altre sembrano del tutto distinte.
Le attrezzature più diffuse e in costante evoluzione in questo settore sono senza dubbio i robot, che rivestono un ruolo di rilievo. Attualmente, assistiamo a una diffusione su larga scala dei robot a 6 assi. L’impiego di tali robot consente l’esecuzione di compiti ripetitivi, faticosi e, in certi casi, pericolosi. Questo permette alle aziende di risparmiare sui costi di manodopera e, soprattutto, assicura la ripetibilità e la prevedibilità delle operazioni.
I robot moderni sono incredibilmente precisi e veloci, sostituendo con successo molteplici risorse umane. Se ciò è un bene o un male non è oggetto di questo video, ma riflette la realtà del settore. Esaminiamo ora cosa significa per un robot industriale possedere 6 assi.
Molti robot attuali sono di tipo antropomorfo, caratterizzati da una struttura che richiama alcune parti del corpo umano. Dal momento che vengono impiegati per compiti originariamente svolti dall’uomo, è naturale che la loro struttura, in particolare le articolazioni, assomigli sempre più a quella umana.
I robot a 6 assi possiedono sei articolazioni, consentendo loro di eseguire movimenti simili a quelli umani. Queste articolazioni sono numerate e corrispondono alle giunzioni del braccio umano. Analizzando un robot a 6 assi, vediamo una base con la prima articolazione, consentendo la rotazione del braccio meccanico. Seguono la spalla (J2), che permette di sollevare e abbassare il braccio, e il gomito (servo J3), rappresentando lo snodo tra avambraccio e braccio. Proseguono poi il polso, che può muoversi su tre assi (snodi 4, 5 e 6).
La valutazione dei robot a 6 assi implica tre variabili cruciali: il raggio d’azione, la capacità di carico e la velocità. Il raggio d’azione indica la massima distanza operativa del braccio, mentre la capacità di carico si riferisce al peso massimo che il robot può sostenere durante le operazioni. La velocità, invece, rappresenta la sua capacità di movimento veloce, generalmente inversamente proporzionale alla dimensione del robot.
Nel controllo dei robot a 6 assi, tre variabili fondamentali sono il raggio d’azione, la capacità di carico e la velocità. La precisione di tali robot è garantita dai freni meccanici su ciascun asse, dai finecorsa che limitano i movimenti e dai servomotori che muovono il braccio.
Per il controllo, i robot necessitano di un’interfaccia grafica, spesso integrata nel quadro di comando o presente su computer o terminali portatili. Questa interfaccia consente la programmazione e il controllo delle operazioni, mentre un controllore intelligente gestisce i calcoli necessari per posizionare il braccio esattamente dove serve. La gestione elettronica del braccio è affidata al controllore, che comprende circuiti di emergenza e amplificatori per convertire la tensione di rete necessaria per il comando.”
