Idee sbagliate sui cobot e sulla sicurezza nella produzione e nei contesti di fabbricazione

Quattro cobot saldano all'interno di una cabina dedicata, separata da tende di saldatura (non mostrate nella foto) e integrata con l'attenuazione dei fumi incorporata nelle pistole di saldatura. Robot universali/Automazione Vectis

I robot collaborativi, o cobot, hanno iniziato a permeare il mercato della fabbricazione dei metalli. Ad ogni fiera FABTECH, sempre più cobot compaiono in più stand, effettuando operazioni di prelievo e posizionamento, saldando e persino azionando presse piegatrici. Le possibilità sembrano infinite. Detto questo, molte applicazioni in fiera hanno anche qualcosa che la maggior parte non associa ai cobot: almeno una sorta di protezione.

I cobot potrebbero sembrare non minacciosi, persino carini, ma ciò non significa che siano intrinsecamente sicuri da usare in ogni circostanza. La sicurezza effettiva di un'operazione cobot dipende dall'operazione o dall'applicazione.

“Dobbiamo riconoscere che il robot collaborativo è nato come termine di marketing, non come termine tecnico”, ha affermato Roberta Nelson Shea, responsabile della conformità tecnica globale presso Universal Robots con sede a Boston. Sebbene tutti i cobot di UR siano a potenza limitata e forzata (PFL), il termine robot collaborativo non è standardizzato in tutto il settore. Un sistema o un'applicazione robotica può essere etichettato come “collaborativo” e tuttavia non utilizzare un robot PFL.

"Il PFL è solo una delle caratteristiche che possono rendere un'applicazione robotica un'applicazione collaborativa", ha affermato Nelson Shea. "I controlli guidati manualmente, o HGC, [rappresentano] un altro mezzo per costruire un'applicazione collaborativa."

Supponiamo che tu abbia stabilito che, sì, il sistema che hai è davvero un robot PFL. Se lo è, il potere e la forza che esercita sono, ovviamente, limitati, da qui il soprannome. È normale che il braccio robotico PFL si fermi quando entra in contatto inaspettato, un'impresa che apre nuove possibilità per gli automi. Con l’automazione e la meccanizzazione tradizionali – un braccio robotico articolato, un carrello di saldatura, un registro posteriore multiasse su una pressa piegatrice o qualsiasi altra cosa – anche il movimento più lento può esercitare una potenza sufficiente a schiacciare un’estremità. Non così con un robot PFL. Il braccio di un cobot PFL sembra funzionare proprio come un braccio umano, quindi come potrebbe essere pericoloso? Ebbene, un essere umano che brandisce un coltello può essere pericoloso, e lo stesso si può dire di un robot PFL che brandisce un oggetto appuntito.

"Molti credono erroneamente che se un robot funziona con funzionalità PFL, l'intera applicazione è sicura", ha affermato Bill Edwards, senior manager della robotica collaborativa presso Yaskawa Motoman, Miamisburg, Ohio. “Sfortunatamente, questo non è vero. In un'applicazione collaborativa, dobbiamo esaminare l'intera applicazione. Ciò include l'effettore finale, le parti da gestire e tutti i compiti coinvolti, che possono essere collaborativi o meno. E non tutte le applicazioni collaborative hanno attività collaborative pure al 100%”.

Uno dei motivi per cui la sicurezza dei cobot PFL può diventare complicata è il modo in cui vengono utilizzati. I grandi robot tradizionali che maneggiano parti di grandi dimensioni richiedono protezioni, in genere protezioni interbloccate (recinzioni di sicurezza) e spesso fanno parte di grandi linee automatizzate. I robot non emulano i compiti che gli esseri umani erano soliti svolgere; gli ingegneri, invece, riprogettano l’intero processo attorno all’automazione.

A differenza dei robot tradizionali, i cobot PFL “in genere non sono implementati in una linea totalmente automatizzata”, ha affermato Nelson Shea.

Invece, spesso sostituiscono le attività manuali che coinvolgono situazioni piccole e con carico utile ridotto. In molti casi, un sistema PFL viene semplicemente posizionato dove un tempo si trovava un essere umano, imitando il compito che l'uomo era solito svolgere. Il processo non viene modificato e, molto spesso, non è completamente automatizzato. Un essere umano deve ancora intervenire da qualche parte per portare a termine il lavoro.

"E quando ciò accade, la percezione è che il cobot non abbia bisogno di protezione", ha affermato Nelson Shea, aggiungendo che, sì, molte delle prime applicazioni dei sistemi cobot PFL erano effettivamente sicure senza la protezione tradizionale, considerando la bassa velocità e i piccoli carichi utili coinvolti. e la tecnologia PFL utilizzata. Tuttavia, è necessaria una valutazione del rischio, soprattutto perché i sistemi interagiscono con gli esseri umani.

Questi robot con potenza e forza limitate potrebbero non richiedere una protezione rigida, ma la cella deve tenere conto della sicurezza della saldatura, comprese le barriere di saldatura e l’estrazione dei fumi. Yaskawa Motoman