Collaboratività e sicurezza: il futuro della meccanica

I cobot stanno avendo un ruolo sempre più importante all’interno dello spazio produttivo, anche nelle applicazioni che prima non erano state prese in considerazione, come l’asservimento macchine e la saldatura. Durante il convegno del 14 febbraio presso la sede milanese di OMRON, l’azienda nipponica, insieme ai partner Schunk e Guidetti Technology, ha raccontato la sua esperienza e di come affronta il tema sicurezza.

Automatizzare è sempre una buona idea, anche quando si parla di asservimento macchine e saldatura. Questo perché l’automazione e la robotica sono un grande aiuto per le aziende e gli operatori, in particolare in termini di produttività ed ergonomia. Lo sanno bene tre aziende, che hanno scelto di condividere la loro esperienza: stiamo parlando di OMRON, Schunk e Guidetti Technology. Durante il convegno “Un salto nel futuro della meccanica”, hanno raccontato come automatizzare in sicurezza le applicazioni di asservimento macchine e di saldatura. Il focus è stato soprattutto sulle applicazioni che prevedono robot collaborativi, che stanno prendendo sempre più piede nella produzione e sollevano diverse questioni dal punto di vista della sicurezza, data la loro “vicinanza” con l’operatore.

“L’automazione – afferma Daniele D’Adda, Robotic Business Developer di OMRON – sopperisce la difficoltà a trovare personale per operazioni ripetitive e poco ergonomiche. Ma bisogna sapere quale robot scegliere: questo dipende dalle esigenze produttive di ogni azienda, bisogna valutare quanto l’uomo e la macchina devono collaborare, se è un impianto esistente o ex novo, quali end-user servono eccetera”. I robot collaborativi, in particolare, stanno diventando una soluzione sempre più amata dalle aziende, per le loro caratteristiche intrinseche. “La loro flessibilità – prosegue Daniele D’Adda – e la loro semplicità di utilizzo rendono il cobot un prezioso alleato, soprattutto in questo contesto storico in cui è difficile trovare operatori specializzati e andiamo incontro a un forte calo demografico, che porterà a un aumento dell’età media dei lavoratori. Ma non solo: la produzione è sempre più variabile, quindi uno strumento altamente flessibile è l’ideale, in quanto il robot può essere riprogrammato facilmente e fisicamente spostato per eseguire differenti task”. OMRON è specialista nella robotica, e con la sua gamma di cobot TM riesce a rispondere a un vasto range di esigenze da parte delle aziende, grazie a sbracci che vanno da 700 e 1.900 mm e payload da 7 a 25 kg.

L’automazione e i suoi vantaggi

Perché una delle applicazioni in cui sono più richiesti i cobot è il machine tending? “La risposta – commenta Daniele D’Adda – non riguarda solo la possibilità di sollevare l’operatore da mansioni noiose e potenzialmente dannose per la salute, ma anche di evitare investimenti cospicui: aver un robot collaborativo permette di non dover installare gabbie di protezione perché in grado di convivere in sicurezza con gli operatori. Tra l’altro, la tecnologia OMRON permette di far lavorare il robot ad alta velocità quando l’operatore non è presente, per poi farlo entrare in modalità collaborativa nel momento in cui si avvicina. Questo permette di risolvere molti problemi e facilita la messa in produzione”.

Se si parla di asservimento, si deve anche parlare di end-effector. Schunk, con un’esperienza pluridecennale nella produzione di gripper, offre diverse soluzioni pensate specificatamente per la robotica collaborativa. “Ovviamente – spiega Andrea Lolli, Sales Manager Gripping Systems di Schunk Italia – anche la pinza deve essere collaborativa: ciò significa che per i cobot proponiamo pinze che hanno un design particolare, più ‘morbido’, con una geometria che sia la meno pericolosa possibile per l’operatore; altrimenti, si vanifica il senso del robot collaborativo”. Una delle pinze più interessanti presentate è EGU, un sistema di gripper intelligente che può essere liberamente collegato in rete e integrato in processi di produzione altamente variabili. Cosa importante, la forza di presa può essere continuamente
adattata alle esigenze di manipolazione del pezzo, consentendo il suo utilizzo per diversi prodotti.

Non solo asservimento, ma anche la saldatura sta diventando sempre più “collaborativa”. “Come è noto – commenta Massimo Guidetti, Responsabile Ricerca & Sviluppo di Guidetti Technology – è quasi impossibile trovare saldatori qualificati e con esperienza. In questo contesto, il cobot diventa un alleato prezioso: si tratta di una soluzione molto semplice da utilizzare, perché la programmazione della cella non porta con sé particolari difficoltà e il lavoro pesante viene fatto dal robot, migliorando contemporaneamente la salute dei dipendenti. È una macchina molto democratica, perché tutti possono imparare, e migliora l’ambiente di lavoro”. Guidetti Technology ha scelto i robot collaborativi di OMRON per creare la cella EasyArc, che permette sia saldatura MIG che TIG e permette di evitare all’operatore compiti ripetitivi. “In poco tempo – conclude Massimo Guidetti – l’operatore ‘mostra’ al cobot come saldare il pezzo, dopodiché potrà lavorare in autonomia la maggior parte del tempo, consentendo al saldatore di dedicarsi a compiti più gratificanti. Questo, inoltre, permette di utilizzare EasyArc anche per lotti di pochissimi pezzi”.

I gripper, tra l’altro, sono importanti anche per i processi di post-saldatura automatizzati. “Automatizzare il processo di finitura superficiale – spiega Andrea Lolli – porta numerosi vantaggi, come per esempio un’ottimizzazione dei costi e una riduzione dei tempi di lavorazione. Schunk propone diverse soluzioni, tutte caratterizzate dalla ‘compensazione’: i nostri gripper di finitura hanno un sistema settato per erogare la forza necessaria in ogni punto, compensando appunto le differenze geometriche del profilo in lavorazione dovute alla presenza di bave irregolari oppure a un profilo complesso. Questa caratteristica, permette un alto livello di costanza nel processo che non si riuscirebbe a raggiungere manualmente”.

La sicurezza al primo posto

Ampio spazio è stato dato al tema della sicurezza, soprattutto alle norme che regolano i robot collaborativi. “È complicato capire se un’applicazione è collaborativa – afferma Damiano Panzera, Machinery Safety Consultant di OMRON – perché non basta la presenza del cobot per renderla tale. Dipende tutto dall’applicazione, quindi è necessario fare un’attenta valutazione dei rischi: come per qualsiasi altra applicazione dovrà essere seguita la norma ISO 12100 per la valutazione dei rischi; quando, dalla valutazione dei rischi emergono possibilità di contatto tra l’operatore e l’applicazione, è possibile utilizzare le indicazioni presenti nella ISO TS 15066”. Tutte le combinazioni ragionevolmente prevedibili tra operazioni e rischi devono essere valutate, tutti gli aspetti delle specifiche operazioni collaborative devono essere analizzati: frequenza e durata della presenza dell’operatore nella zona di lavoro collaborativa; transazione tra modalità collaborativa e non collaborativa; metodi di restart al termine delle operazioni collaborative; eccetera.

Asservimento, saldatura e finitura sono collaborative? La risposta è “dipende”. “I fattori che concorrono alla ‘collaboratività’ sono diversi, tra cui anche l’utilizzo del giusto end-effector e il prodotto da lavorare, oltre che a tutti gli aspetti menzionati nella normativa. OMRON Safety Services aiuta a valutare l’applicazione e definire quali accorgimenti utilizzare per essere conforme alle normative”.

di Rossana Pasian