AS_02_2020

tecnica 92 Marzo 2020 Automazione e Strumentazione CONTROLLO La capacità di valutare una forza esterna applicata è stata testata vincolando dei pesi di massa nota sull’end effector e rilevando la forza percepita dal robot. Per la valutazione della capacità di esercitare forze di trazione e compressione sono state utilizzate le stesse posizioni dei test di valutazione delle performance di posizionamento, program- mando il robot per applicare degli specifici valori di forza e uti- lizzando una cella di carico a ponte resistivo come strumento di misura della forza generata. La υ figura 4 mostra una istantanea di una prova per la valutazione della forza di trazione esercitata dal robot, in cui è possibile notare l’accoppiamento tra la cella di carico e l’end effector del robot. Facendo applicare dal robot una forza di compressione si è osser- vato che il robot applica una forza generalmente inferiore a quella impostata, con differenze che variano dallo 0% al 10% del valore della forza nominale. Tale comportamento è probabilmente dovuto a motivi di sicurezza. Facendo applicare dal robot una forza di trazione, la forza misu- rata è pressoché pari al valore della forza nominale, nel caso in cui questa non sia elevata. All’aumentare della stessa si è ottenuto un peggioramento delle prestazioni. In generale Sawyer non si è rivelato particolarmente adatto a lavorare con forze di trazione. Con la medesima cella di carico è stata valutata la forza necessaria a far divenire il robot cedevole, applicando una forza di trazione esterna crescente direzionata secondo gli assi della terna di riferimento del robot, fino al raggiun- gimento della condizione suddetta. Per tali test il robot è stato disposto secondo una configurazione specifica rite- nuta di interesse, univocamente identificata dagli angoli di rotazione di ciascun giunto. Le forze ottenute sono paragonabili, se applicate lungo l’asse X o Y, e variano tra 21 e 25 N, mentre lungo l’asse Z, la forza misurata è notevolmente più elevata oscillando tra 81 e 99 N. Una possibilità di confronto La valenza scientifica del progetto risiede nell’aver appli- cato la normativa EN ISO 9283:1998, relativa alla valuta- zione delle performance di posizionamento dei robot tra- dizionali, ai robot collaborativi, offrendo in tal modo dei parametri di confronto tra le due tipologie. A causa della scarsa rigidezza dei robot collaborativi si hanno delle pre- stazioni di posizionamento inferiori rispetto ai robot tra- dizionali, ma l’intento è quello di quantificare il gap che sussiste. Inoltre, la conoscenza dei valori di accuratezza e ripetibilità di posizionamento di un robot collaborativo è fondamentale per poter valutare l’utilizzo dello stesso in applicazioni dell’automazione industriale. Per quanto concerne le performance di forza dei robot, rap- presenta una grave lacuna l’ assenza di test normati per la loro valutazione. Basti pensare ad operazioni di inseri- mento oggetti in un’apposita sede per comprendere come tali performance siano importanti per l’utilizzo dei robot. Per sopperire a tale esigenza il progetto svolto offre la defi- nizione di una serie di test per la valutazione delle perfor- mance di forza applicabili a tutti i robot. Valutazione Il punto di forza dei robot collaborativi è sicuramente la possibilità di lavorare in condizioni di sicurezza operando all’interno del workspace . Nell’ambito del lavoro svolto sono state ideate e con- dotte delle prove atte a valutare la forza che è necessario applicare al fine di portare il robot al cedimento. In altri termini valutare la resistenza esercitata dal robot per contrastare una forza esterna applicatagli. È fondamentale che la resistenza sia esigua al fine di garantire la sicurezza degli operatori che lavorano nelle vicinanze del robot. Da ciò è evidente l’importanza che tali test assumono. Conclusioni Il progetto che è stato qui presentato mostra, quindi, una caratterizza- zione delle performance di posizionamento e forza del robot collabo- rativo Sawyer , evidenziandone pregi e difetti, ma soprattutto fornisce dei test applicabili a qualsiasi robot attraverso i quali valutare para- metri di prestazione fondamentali per l’utilizzo di un robot collabora- tivo in una specifica applicazione dell’automazione industriale. Si coglie l’occasione per ringraziare la società Reco Tech srl di Arceto di Scandiano (Reggio Emilia) per averci concesso in uso il robot Sawyer. Figura 4 - Test per la valutazione della forza di trazione