automazione flessibile : robot

AUTOMAZIONE FLESSIBILE : ROBOT
All’origine della diffusione dell’automazione nei processi produttivi ci sono
motivazioni essenzialmente economiche:
• diminuzione dei costi di produzione;
• “miglioramento” della qualità dei prodotti;
• miglioramento della capacità di risposta alle richieste del mercato.
In alcuni casi la spinta all’automazione è dovuta, oltre ad una convenienza
economica, anche a motivazioni di carattere sociale come quelle relative al
sollevamento dell’uomo da lavori pericolosi, pesanti, noiosi e ripetitivi.
Nel campo dell’automazione il concetto di flessibilità riguarda la possibilità di
applicare uno stesso sistema per diverse attività produttive.
Lo sviluppo dell’automazione flessibile è parallelo a quello delle tecniche
informatiche: esso è in gran parte legato al costante aumento delle
prestazioni dei microprocessori. Questi hanno consentito la sostituzione delle
logiche cablate con quelle programmabili che sono alla base della flessibilità.
In ordine cronologico le apparecchiature rispondenti al criterio di flessibilità
sono state:
1. macchine utensili a controllo numerico;
2. PLC;
3. sistemi CAD-CAM;
4. robot industriali.
L’insieme contemporaneo di tutte queste macchine nella stessa azienda
ha dato luogo ad una nuova esigenza, quella della loro integrazione.
Per soddisfare questa richiesta di integrazione si sono sviluppate diverse
strategie di comunicazione la cui sintesi si ha nel:
CIM: tecnica che consente di raggiungere la totale interazione dei
mezzi di produzione attraverso l’uso del computer
Una fabbrica realizzata completamente con sistemi flessibili integrati
prende il nome di Fabbrica Automatica. Essa rappresenta il livello più
elevato dell’automazione e la sua realizzazione è ancora lungi
dall’essere stata raggiunta.
Introduzione alla robotica
La robotica è l’integrazione di diverse tecnologie applicate. Per comprendere
appieno la complessità di questa disciplina bisogna possedere una serie di
competenze che sono:
• fisica, meccanica, elettrotecnica ed elettronica;
• teoria e tecnica dei controlli automatici;
• informatica, scienza dei calcolatori e ingegneria software;
• analisi della produttività e organizzazione industriale.
La parola << ROBOT>> è di orgine slava robota= lavoratore
Anno
descrizione
1961
è l’anno di costruzione del primo robot industriale da parte
dell’azienda americana Unimation
1969 primo robot italiano costruito dalla DEA
Il robot è una macchina che:
• può essere impiegata per eseguire compiti diversi;
• non necessita del controllo continuo da parte dell’uomo;
• è capace di manipolare pezzi oppure di eseguire lavorazioni specifiche;
• può convenientemente eseguire lavori nocivi, pericolosi o
particolarmente inadatti all’uomo.
ROBOT INDUSTRIALE: macchina programmabile in grado di sostituire
l’uomo in una serie di attività produttive
Generazione robot
PRIMA GENERAZIONE (primi anni ’50)
Quasi tutto ad azionamento pneumatico, questi robot eseguono una
sequenza di movimenti (ciclo) determinata da dispositivi meccanici (camme,
tamburi rotanti) o da dispositivi elettromeccanici (relè) o da circuiti logici
pneumatici cablati che azionano i distributori dei cilindri o dei motori rotativi
pneumatici.
Sono macchine molto automatizzate ma poco versatili. Esse vengono ancora
utilizzate per la loro semplicità e basso costo e per semplici azioni ripetitive di
manipolazione pura:
• carico/ scarico di macchine;
• movimentazione o spostamento di oggetti.
SECONDA GENERAZIONE
Il movimento dei singoli
assi di moto è soggetto a
controllo automatico sia
in posizione che in
velocità e accelerazione, realizzato tramite calcolatore.
Una delle fondamentali funzioni offerte dal controllore digitale è il cosidetto:
autoapprendimento della sequenza operativa che viene ripetuta
automaticamente; questa capacità differenzia in modo decisivo il robot da
una qualsiasi macchina utensile a controllo numerico il cui compito deve
essere in ogni caso programmato mediante specifico linguaggio.
TERZA GENERAZIONE
E’ l’attuale generazione delle macchine intelligenti fornite di raffinati sensori
esterni di osservazione del teatro operativo.
Questi robot hanno:
• comportamento adattivo (si “adattano” all’ambiente)
• comportamento euristico (imparano dall’esperienza)
Con questi robot vengono utilizzati linguaggi evoluti di programmazione e
sono dotati di raffinati sistemi autodiagnostici che comunicano all’operatore
e/o calcolatore centrale la natura e la localizzazione di eventuali guasti.