Universal Robot: processi di produzione sicuri con l’ausilio dei cobot

Nuova frontiera dell’automazione industriale per la manifattura.

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I robot cooperativi o cobot sono una nuova serie di robot industriali ideati per condividere l’ambiente di lavoro con l’uomo: questa funzione è diversa dai tradizionali robot industriali, che operano in una cella fisicamente isolata dallo spazio di lavoro degli operatori umani. 

Pertanto, la possibile interazione uomo-computer ha creato un nuovo sistema di produzione, e l’uomo e la sua sicurezza devono essere posti al centro del sistema di sviluppo. Il contributo dei robot collaborativi o cobot nella riduzione dei rischi per gli operatori e nella diffusione della cultura della sicurezza sul lavoro può essere sintetizzato in tre punti: i robot collaborativi hanno portato a miglioramenti nella tecnologia e nelle attrezzature per la prevenzione e la riduzione dei rischi. Hanno anche avuto modo di creare un’interazione nello stesso spazio fisico e infine, ma non ultimo come importanza, l’avvento dei cobot ha portato allo sviluppo di norme di sicurezza. I cobot possono anche ridurre i rischi derivanti da processi specifici che possono mettere in pericolo la sicurezza dei lavoratori.

I cobot devono avere quattro importanti funzioni per essere idonei ad applicazioni collaborative: l’arresto del monitoraggio di sicurezza, la guida manuale, il monitoraggio della velocità e della distanza, la limitazione in ambito di potenza e forza. Il primo requisito prevede che quando un lavoratore si avvicina al braccio robotico, abbia bisogno di un software o di un’apparecchiatura per sospendere la funzione del robot per prevenire movimenti pericolosi. Nella nuova versione di ISO 10218-1, questa funzione è chiamata “arresto monitorato”. 

La guida manuale include la possibilità che l’operatore muova il robot attraverso un dispositivo manuale per trasmettere i comandi di movimento. La guida manuale deve avere un pulsante di arresto di emergenza. 

Il monitoraggio della velocità e della distanza migliora la sicurezza specificando la distanza di protezione minima tra il robot e l’operatore nell’area di lavoro collaborativa. Esistono più metodi che possono essere utilizzati per ottenere questa funzionalità. Ad esempio, il sistema di sensori esterni fornisce i dati di posizione e velocità dell’operatore affinché il controller del cobot calcoli internamente il piano di movimento per mantenere la distanza di separazione. 

La limitazione in ambito di potenza e forza consente all’operatore di contattare il robot, ma il requisito è controllare il movimento del robot stesso per evitare lesioni e danni agli operatori umani. La realizzazione della funzione definita come PFL (Power and Force Limit) può essere realizzata da un progetto intrinsecamente sicuro che può essere stabilito, non regolato o configurabile, oppure può essere realizzata da una funzione di sicurezza regolabile o configurabile.

Oggi, la tecnologia robotica collaborativa ha combinato i requisiti di produzione con la sicurezza e la protezione dell’operatore attraverso la limitazione della potenza, la limitazione della forza, il monitoraggio ambientale, il controllo della velocità e i sistemi di gestione della separazione dello spazio, in modo che il cobot possa essere adiacente alle persone negli stessi lavori fisici dello spazio di lavoro, senza la presenza di ostacoli.

Tutte queste apparecchiature tecniche fanno anche parte dell’analisi dei rischi specifici e delle successive procedure di sicurezza relative all’integrazione di cobot in uno specifico contesto produttivo. Infine, i robot collaborativi possono svolgere un ruolo nella diffusione della cultura della sicurezza nei luoghi di lavoro, ovvero ridurre i rischi per la salute degli operatori. I robot collaborativi, infatti, possono anche sostituire gli operatori umani che svolgono mansioni di supervisione, soprattutto nei processi che possono rappresentare un rischio per la sicurezza del personale. È il caso di situazioni pericolose che coinvolgono operatori o processi di lavoro manuale che li fanno sentire stanchi. In tutti questi processi, è più importante intraprendere azioni sul fattore umano e adottare misure di intervento globali, che consentano agli operatori di affrontare consapevolmente i cambiamenti causati dall’integrazione delle tecnologie collaborative nei sistemi di produzione industriale.

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