Robot collaborativi: cosa sono e a cosa servono

Il ruolo dei cobot nel migliorare l’efficienza e la sicurezza dei processi produttivi

I robot collaborativi (o cobots, da collaborative robots) stanno profondamente trasformando l’industria manifatturiera, offrendo nuove possibilità di automazione flessibile, sicura e integrata con il lavoro umano. A differenza dei robot industriali tradizionali, i cobot sono progettati per condividere spazi di lavoro con gli operatori, interagendo direttamente con essi senza necessità di barriere fisiche. Questa caratteristica li rende particolarmente adatti anche alle piccole e medie imprese e a settori ad alta variabilità produttiva.

Nella carpenteria industriale, in particolare, i robot collaborativi sono sempre più utilizzati per ottimizzare i processi di saldatura, assemblaggio, movimentazione dei materiali e lavorazioni meccaniche leggere, affiancando gli operatori nella saldatura di strutture metalliche, migliorando la precisione e la ripetibilità delle operazioni, riducendo al contempo lo stress fisico e il rischio di infortuni. Dal punto di vista tecnologico, i robot collaborativi si avvalgono di sensori di forza, visione artificiale, intelligenza artificiale e interfacce di programmazione semplificate, che consentono una rapida configurazione anche da parte di operatori non specializzati.

Vediamo in modo più dettagliato cosa sono i cobot, quali caratteristiche tecniche li contraddistinguono, e le loro principali applicazioni e vantaggi offerti nell’ambito della carpenteria metallica industriale.

Cosa sono i robot collaborativi o cobot

Come abbiamo visto, i robot collaborativi o cobot sono robot industriali appositamente progettati per lavorare in completa sicurezza accanto agli operatori umani, senza richiedere barriere di protezione fisiche. A differenza dei tradizionali robot industriali, dispongono di sensori evoluti, sistemi avanzati di visione artificiale e software intelligenti capaci di percepire la presenza degli operatori e modificare automaticamente il loro comportamento per prevenire collisioni e garantire sicurezza assoluta.

Questi robot collaborativi trovano largo impiego in molteplici ambiti industriali: dall’assemblaggio di precisione di componenti delicati all’avvitatura automatizzata per garantire uniformità e affidabilità, fino alla movimentazione di materiali in ambienti dinamici e all’imballaggio per migliorare la logistica e ridurre gli sprechi. Grazie alla loro semplicità di programmazione e alla notevole flessibilità operativa, i cobot rappresentano un valido supporto automatizzando attività ripetitive o ergonomicamente difficili, riducendo gli errori umani e incrementando produttività e qualità.
Sono inoltre facilmente integrabili in sistemi produttivi preesistenti, occupano poco spazio e possono essere rapidamente riconfigurati, adattandosi con facilità ai cambiamenti e consentendo una produzione agile e versatile.

Le diverse tecniche di saldatura dei cobot e le loro applicazioni

I cobot destinati alla saldatura sono tra le soluzioni più evolute e interessanti nell’ambito della robotica collaborativa, combinando precisione, sicurezza e versatilità. Sono capaci di operare con diverse tecniche di saldatura, ciascuna con specifici ambiti di applicazione, a partire dalla saldatura MIG/MAG (Metal Inert Gas / Metal Active Gas), particolarmente indicata per la carpenteria medio-pesante e la lavorazione di acciai al carbonio, acciai inox e leghe leggere. Questa tecnica, ideale per operazioni ripetitive e ad alto volume, consente ai cobot di garantire saldature uniformi, minimizzando spruzzi e difetti comuni nelle lavorazioni manuali. I cobot vengono spesso impiegati anche per la saldatura TIG (Tungsten Inert Gas) grazie alla loro precisione e capacità di controllo dei parametri di saldatura. Essendo una tecnica più lenta ma di alta qualità, la TIG è particolarmente utilizzata nei settori dell’arredo in acciaio inox, dell’industria alimentare e farmaceutica, e nella lavorazione di tubazioni e componenti delicati.

Oltre alle tecniche più comuni, i cobot vengono oggi impiegati anche nella saldatura ad arco pulsato, utile per materiali sottili o per ridurre la deformazione termica, e nella saldatura laser, in contesti ad altissima precisione come l’elettronica o la micro-meccanica. I sistemi collaborativi possono inoltre essere integrati con dispositivi per la saldatura a punti (spot welding), impiegata in ambito automotive e nella produzione di telai e strutture leggere. Alcuni cobot avanzati, equipaggiati con sensori di tracciamento, possono adattarsi a giunti variabili o seguire profili complessi rilevati tramite visione artificiale o laser scanner, e sono quindi ideali anche per la saldatura di pezzi unici o in lotti molto piccoli, come accade nelle officine di carpenteria leggera o nelle produzioni su commessa.

Dal punto di vista applicativo, i cobot sono utilizzati nella costruzione di telai, ringhiere, supporti metallici, basamenti, carpenteria industriale e componenti strutturali per l’edilizia, l’arredo urbano e la meccanica industriale. In ambienti ad alta variabilità, dove la produzione in serie si alterna con lotti personalizzati, la rapidità con cui un cobot può essere riconfigurato è un enorme vantaggio. Inoltre, nelle piccole e medie aziende, i cobot rappresentano una soluzione economicamente accessibile per automatizzare saldature ripetitive, migliorare la qualità del prodotto e ridurre la dipendenza da manodopera specializzata.

Tutti i vantaggi dell’utilizzo dei cobot nella saldatura

L’utilizzo dei robot collaborativi per le operazioni di saldatura offre una serie di vantaggi strategici, operativi ed economici che stanno spingendo un numero crescente di aziende manifatturiere e di carpenteria industriale ad adottare questa tecnologia. Tra i i principali vantaggi dell’uso dei cobot nella saldatura  troviamo:

• miglioramento della qualità e della ripetibilità del processo: i cobot assicurano una saldatura uniforme, costante e precisa, indipendentemente dal numero di pezzi da lavorare o dalla complessità del ciclo produttivo. Questo consente di eliminare molte delle variabili legate alla fatica o all’errore umano, riducendo difetti come porosità, mancanza di fusione o giunti irregolari. La possibilità di programmare traiettorie millimetriche e parametri personalizzati consente di mantenere elevati standard qualitativi anche su lotti di piccole dimensioni;
• aumento della produttività: un cobot può lavorare senza pause, garantendo un flusso continuo anche su turni prolungati o in orari notturni e, di conseguenza, un aumento significativo della produttività senza compromettere la qualità del lavoro. Inoltre, i tempi di set-up ridotti e la facilità di riutilizzo dei cobot su nuove commesse li rendono perfetti per produzioni flessibili e a cicli brevi;
• riduzione dei costi operativi: sebbene l’investimento iniziale possa sembrare impegnativo, l’impiego dei cobot consente un rapido ritorno economico grazie alla riduzione degli scarti, alla minore necessità di rilavorazioni e alla possibilità di impiegare il personale in attività a più alto valore aggiunto;
• incremento della sicurezza sul posto di lavoro: la saldatura comporta rischi legati a ustioni, fumi, esposizione a radiazioni UV e posture scorrette. I cobot, operando in modo collaborativo, possono essere impiegati per svolgere le operazioni più pericolose o faticose, contribuendo a ridurre l’incidenza di infortuni e malattie professionali. I sensori integrati garantiscono inoltre l’arresto immediato in caso di contatto con l’operatore;
• maggiore flessibilità nella produzione: a differenza dei robot industriali tradizionali, i cobot possono essere rapidamente riposizionati o riconfigurati per nuove lavorazioni senza necessità di modificare l’intera linea. Questo li rende ideali per le aziende che lavorano su commessa, per la prototipazione rapida e per lotti a bassa serialità.

Ferrero Industrial rappresenta un punto di riferimento nella carpenteria metallica, distinguendosi per l’utilizzo di tecnologie produttive avanzate come sistemi di saldatura robotizzata che consentono di realizzare componenti e strutture di alta precisione destinati a settori chiave quali piattaforme aeree, macchine per perforazioni e veicoli per trasporto vetture.

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