Un cobot può lavorare accanto a una persona in modi diversi. Non tutte le applicazioni collaborative prevedono un contatto: in alcune l’operatore e il robot si alternano nello stesso spazio, in altre lavorano davvero fianco a fianco. Le norme di sicurezza descrivono alcune modalità tipiche di collaborazione, e conoscerle aiuta a capire quale soluzione è adatta alla propria lavorazione.
Spazio condiviso: di cosa parliamo
Si parla di collaborazione quando il robot e la persona possono trovarsi nello stesso spazio di lavoro mentre il sistema è in funzione. Il livello di interazione può essere molto diverso:
- coesistenza: robot e persona lavorano in aree vicine ma non condividono mai lo stesso punto;
- sequenza: usano la stessa area, ma in momenti diversi;
- cooperazione: lavorano sullo stesso pezzo nello stesso momento, ad esempio il robot tiene fermo un componente mentre l’operatore lo fissa.
Più l’interazione è stretta, più la progettazione della sicurezza diventa delicata.
Arresto monitorato di sicurezza
È la forma più semplice. Quando l’operatore entra nell’area condivisa, il robot si ferma e resta fermo, sorvegliato dal sistema di sicurezza, finché la persona non si allontana. È tipico delle postazioni di carico e scarico: l’operatore appoggia il pezzo, esce, e il robot riprende il lavoro. Nella nuova edizione della ISO 10218 questa funzione è trattata come funzione di sicurezza generale, ma il principio resta lo stesso.
Guida manuale
L’operatore muove il robot direttamente con le mani, tramite una maniglia o un dispositivo con sensori di forza. Si usa per insegnare le posizioni al robot o per spostare carichi pesanti con l’aiuto della macchina, che ne sostiene il peso. Durante la guida manuale il robot deve muoversi lentamente ed è sempre presente un dispositivo di abilitazione che lo ferma se l’operatore lo rilascia.
Monitoraggio di velocità e separazione
Sensori come scanner laser o telecamere misurano la distanza tra il robot e le persone. Più la persona si avvicina, più il robot rallenta, fino a fermarsi se la distanza diventa troppo piccola. Quando la persona si allontana, il robot riprende la velocità normale. Questa modalità permette di mantenere una buona produttività quando nessuno è vicino, ed è adatta anche a robot di grandi dimensioni.
Limitazione di potenza e forza
È la modalità che rende famosi i cobot. Il robot è progettato e configurato in modo che un eventuale contatto con la persona resti entro valori di forza e pressione tollerabili dal corpo umano, che variano a seconda della zona del corpo. Sensori di coppia nei giunti o di corrente nei motori rilevano l’urto e fermano il movimento. Per funzionare, però, tutto il sistema deve rispettare quei limiti: velocità ridotta, forme arrotondate, pinze senza spigoli e pezzi non pericolosi. Una scheggia di lamiera in mano al robot rende inutile qualsiasi sensore.
Come si sceglie la modalità giusta
La scelta dipende dal compito, dal tipo di pezzo e da quanto spesso la persona deve avvicinarsi. In molte celle si combinano più modalità: ad esempio monitoraggio della distanza quando l’operatore passa vicino e limitazione di forza quando interviene sul pezzo. La decisione nasce sempre dalla valutazione dei rischi e dai requisiti delle norme ISO 10218.
In sintesi
Collaborare non significa sempre toccarsi: spesso basta che robot e persona condividano lo spazio in modo ordinato. Capire le modalità di collaborazione aiuta a progettare celle sicure ma anche produttive. Continua con la nostra guida ai cobot.