Robot collaborativi – Cobot

Cosa sono e come funzionano i robot collaborativi – cobot?

Se stai leggendo questo articolo, probabilmente hai già sentito parlare di robot collaborativi – cobot e ti stai chiedendo se possono fare al caso tuo.
Forse hai un problema concreto tra i più comuni: un operatore fa un lavoro ripetitivo e faticoso e crea un collo di bottiglia. Risultato: linea che rallenta la produzione e produttività che scende.
Nel frattempo si fa strada la sensazione che la tua concorrenza stia automatizzando e tu no.

Hai sentito molto parlare dei robot collaborativi – cobot, ma hai poche certezze e molti dubbi?

Hai già chiesto un preventivo per una cella robotizzata tradizionale e ti sei spaventato davanti ai costi e alla complessità dell’installazione ? I robot collaborativi – cobot nascono proprio per cercare di rispondere a queste situazioni, vediamo però bene vantaggi e rischi.

Rispetto a un robot industriale tradizionale, i robot collaborativi – cobot possono essere installati senza gabbie e barriere che occupano spazio.

Ma attenzione: i robot collaborativi – cobot non sono la soluzione giusta per tutto. E chi te li vende non sempre sottolinea questo aspetto fondamentale!

In questo articolo troverai una guida onesta ed imparziale: come funzionano, dove danno il meglio, dove invece deludono le aspettative, e — cosa raramente spiegata — quali responsabilità legali ti assumi nel momento in cui ne installi uno nella tua azienda. Perché fare la scelta sbagliata non è solo un problema di efficienza: può diventare un problema di sicurezza e di responsabilità civile e penale.

Cosa sono i robot collaborativi – cobot

Il termine “cobot” nasce dalla fusione di collaborative e robot: si tratta di robot progettati per interagire fisicamente con l’uomo in uno spazio di lavoro condiviso.

La differenza rispetto ai robot industriali tradizionali è sostanziale:

• robot convenzionali sono ottimizzati per alte velocità e carichi elevati, e richiedono recinzioni, barriere fisiche e zone di esclusione, al fine di evitare situazioni di pericolo
• I cobot sono concepiti per lavorare fianco a fianco con l’operatore, senza separazioni fisiche

Le macchine robotizzate prodotte da Trebi pongono estrema attenzione al fattore sicurezza ed infatti i robot utilizzati sono confinati da ripari di sicurezza costruiti specificamente per le applicazioni di taglio e sbavatura. I ripari sono studiati per rendere sicura la macchina senza però inficiare l’utilizzo confortevole della macchina: un problema tipico delle macchine progettate male, è che l’operatore si trova costretto a smontare o baypassare le sicurezze per poter lavorare in modo efficiente.

In Trebi siamo particolarmente attenti a questo aspetto: le macchine sono progettate per essere sicure, ma allo stesso tempo per facilitare la vita dell’operatore. Questo si traduce in sistemi di comando correttamente posizionati, finestre ampie e nelle zone di maggior visibilità, procedure e sistemi di sicurezza per usare la macchina in modo manuale sicure e ergonomiche.

Nelle macchine robotizzate Trebi inoltre i robot sono dotati di aree di sicurezza sicure: i robot che usiamo hanno una doppia CPU: una per gestire il normale funzionamento del robot, un’altra che controlla la sola posizione nello spazio del robot ai fini della sicurezza. Definiamo una scatola sicura virtuale (la cella di lavoro) dalla quale il robot non possa uscire. La CPU di sicurezza continua a verificare che il robot sia sempre all’interno della virtual box.
Quindi la massima sicurezza e il miglior confort per l’operatore.

Attenzione però: questo non significa che un cobot possa operare sempre senza ripari fisici. La valutazione dipende dall’applicazione specifica — un aspetto che approfondiremo più avanti.

Per capire subito le differenze chiave, ecco un confronto diretto:

	Robot collaborativi – cobot	Robot industriale tradizionale
Spazio di lavoro	Condiviso con l’operatore	Zona segregata, recinzioni obbligatorie
Velocità operativa	Max 250 mm/s (modalità collaborativa)	Fino a 8.000 mm/s
Portata	Generalmente 3–20 kg	Da pochi kg fino a centinaia di kg
Programmazione	Hand-guiding, interfacce intuitive	Richiede tecnici specializzati
Costo robot	Medio-alto per la taglia	Più basso a parità di qualità e taglia
Costo installazione	Contenuto (se non si installano sistemi di sicurezza aggiuntivi)	Elevato (gabbie, sensori perimetrali, ecc.)

La tabella semplifica per chiarezza. Nella pratica, la scelta tra cobot e robot tradizionale dipende sempre dall’analisi specifica dell’applicazione — non esiste una risposta valida in assoluto.

Come funzionano i robot collaborativi – cobot.

Il cuore tecnologico dei cobot moderni sono i sensori di coppia integrati in ogni giunto. Il funzionamento può essere così riassunto.
Ogni asse dispone di un motore elettrico abbinato a un sistema di rilevamento della coppia erogata
Algoritmi di controllo avanzati calcolano in tempo reale la coppia necessaria per il movimento programmato.

Se la coppia misurata supera inaspettatamente la soglia attesa — questo viene interpretato come un segnale che rileva un contatto o ostacolo — il sistema di controllo arresta il cobot in sicurezza.
I costruttori presentano spesso questa caratteristica come sufficiente a garantire la collaborazione sicura.

In realtà, la sicurezza non dipende dal cobot soltanto, ma dall’intera applicazione. Se il cobot impugna un utensile appuntito, anche un arresto tempestivo potrebbe non prevenire lesioni gravi. La valutazione del rischio deve riguardare il sistema completo.

L’importanza della formazione operativa del personale.

Un aspetto spesso sottovalutato riguarda la composizione della forza lavoro: chi installa dei robot collaborativi – cobot deve conoscere bene i propri operatori. Chi lavora in prossimità del robot deve essere adeguatamente formato e non presentare condizioni fisiche che aumentino il rischio — ad esempio fragilità ossea — che renderebbero anche un contatto a bassa energia potenzialmente lesivo.
Una mancata attenta valutazione degli aspetti legati all’interazione operatore – cobot può esporre l’imprenditore a rischi di natura legale, considerata la stringente normativa relativa alla prevenzione dei rischi negli ambienti di lavoro.

Un importante vantaggio: sono facili da programmare.

Sul fronte della programmazione, i robot collaborativi – cobot offrono un vantaggio concreto.
Molti modelli supportano la modalità hand-guiding: l’operatore guida fisicamente il braccio per registrare i punti di lavoro. Sono sufficienti competenze di base per configurare cicli produttivi semplici. I tempi di setup si riducono sensibilmente rispetto ai robot tradizionali. La riconfigurazione rapida li rende adatti a produzioni variabili e lotti piccoli.

I robot collaborativi – cobot: dove si usano con successo.

I principali campi di impiego oggi:

• Assemblaggio di componenti
• Manipolazione e movimentazione di materiali
• Controllo qualità visivo
• Saldatura leggera
• Imballaggio e pallettizzazione
• Carico e scarico macchine utensili

I vantaggi tipici dei robot collaborativi – cobot

Nei contesti adatti, i vantaggi sono reali e misurabili:

• Integrazione semplice: si inseriscono in linee esistenti senza stravolgimenti strutturali
• Accessibilità per le PMI: ingombri ridotti, consumi energetici contenuti, investimento iniziale più basso rispetto a una cella robotizzata tradizionale
• Flessibilità: riconfigurabili rapidamente al cambio di prodotto
• Facilità d’uso: operatori interni possono gestire la programmazione di base senza essere esperti di robotica
• Sicurezza intrinseca: progettati per ridurre il rischio di infortunio in caso di contatto con l’operatore

I venditori di cobot: cosa non ti dicono.

Parliami dei limiti dei robot collaborativi – cobot.
Questo è il punto che le presentazioni commerciali tendono a glissare. I limiti dei cobot sono reali e vanno conosciuti prima di investire.

Costo: a parità di taglia e qualità costruttiva, un cobot costa più di un robot industriale equivalente, per via della componentistica aggiuntiva (sensori di coppia, elettronica di sicurezza). I modelli più economici lo sono spesso perché la qualità costruttiva è inferiore
Velocità operativa:

in modalità collaborativa la velocità massima consentita per normativa è 250 mm/s. Un robot industriale convenzionale raggiunge gli 8.000 mm/s. In applicazioni ad alto ritmo produttivo il cobot non è competitivo

Portata e spazio di lavoro: carichi e raggi d’azione sono generalmente ridotti — per definizione, un cobot che solleva carichi elevati non potrà mai essere usato in modo davvero collaborativo.

Non universali: in molte applicazioni l’analisi finale impone comunque un isolamento fisico del sistema, annullando il vantaggio principale

Robot collaborativi – cobot: il metodo di lavoro di Trebi

In Trebi abbiamo un approccio “scientifico” e “agnostico” ad ogni richiesta del cliente. Al centro c’è sempre il cliente e la performance.
Quando Trebi visita un cliente il suo approccio non è vendere quello che ha sul catalogo, ma capire la problematica del cliente.

Ad ogni problema c’è la giusta soluzione. Molte volte la stessa soluzione non può andare bene per diversi clienti, anche se producono la stessa cosa.
Quindi il metodo è “scientifico”, si osserva, si prendono i dati, si imposta il problema e si cerca la soluzione.

E “agnostico”, non esiste una soluzione preconfezionata per tutti.
E per non avere aumentare i costi di produzione delle macchine e trovarsi con tempi di consegna lunghi, Trebi ha inventato il sistema “prefabbricato modulare”. Cioè la macchina può essere configurata con il più adatto robot per l’applicazione e con le unità più adatte per il problema del cliente.

Così si creano macchine speciali, partendo sempre da una base standard. La miglior soluzione speciale, al prezzo e con i tempi di consegna di una soluzione standard.
I robot collaborativi – cobot rientrano nella stessa logica.

Se un’applicazione è sensata con il cobot questo viene proposto, se non è sensata viene preferito un robot tradizionale.

E per questa valutazione in Trebi prendiamo in considerazione tutti gli aspetti e in tutte le fasi di vita della macchina (dalla programmazione, all’uso quotidiano, alla manutenzione, all’efficienza, alla produttività, alla velocità di riconfigurazione…)
Si analizzano le esigenze del cliente e il suo modo di lavorare e si fa la scelta migliore per raggiungere l’obbiettivo: automatizzare in modo efficiente al minor costo possibile.

I robot collaborativi – cobot: il caso delle applicazioni industriali complesse.

I campi di applicazione teorici sono ampi, ma una valutazione a 360 gradi rivela spesso limiti non immediati. Un esempio concreto: la sbavatura di getti in alluminio. In apparenza un’applicazione ideale, ma la lavorazione genera polvere potenzialmente esplosiva, che impone una cabina chiusa con aspirazione dedicata.

A quel punto il principale vantaggio del cobot — lavorare in spazio aperto accanto all’operatore — viene meno, e con esso gran parte della sua convenienza.
Non a caso, nonostante le aspettative, il numero di cobot realmente installati in applicazioni industriali complesse rimane ancora limitato.

Aspetti legali relativi ai robot collaborativi industriali

Un aspetto che raramente emerge nelle presentazioni commerciali: installare autonomamente un cobot significa, giuridicamente, diventare costruttore di macchina.
Il Regolamento EU 2023/1230 sulle macchine stabilisce che chi realizza e mette in servizio il sistema finale — non chi produce il robot — si assume una serie precisa di obblighi:

• Redazione del fascicolo tecnico
• Valutazione del rischio dell’intera applicazione
• Marcatura CE del sistema
• Responsabilità civile e penale in caso di infortunio

La certificazione dei robot collaborativi: un caso concreto.

Vale la pena chiarire un caso concreto che si verifica spesso: un’azienda acquista una macchina utensile certificata CE e un cobot separato, anch’esso certificato CE. Le due macchine vengono collegate — ad esempio il cobot riceve un segnale dalla macchina per sapere quando la lavorazione è terminata.

In quel momento le due macchine diventano un insieme, e quell’insieme deve essere certificato CE come sistema integrato. Se è l’utilizzatore finale ad aver unito le due macchine in autonomia, è proprio esso a doversi fare carico della certificazione dell’insieme — non i costruttori originali delle singole macchine.

In pratica: se il cobot causa un infortunio, la responsabilità civile e penale non è del costruttore del braccio robotico, ma del datore di lavoro che ha configurato e messo in servizio il sistema. Vale la pena approfondire prima di procedere: un punto di partenza utile è consultabile a questo link.

In sintesi:

I robot collaborativi – cobot sono uno strumento, non una soluzione universale.

COBOT SI

• Il processo richiede flessibilità e i lotti sono variabili
• La collaborazione uomo-macchina genera un vantaggio reale e misurabile
• Lo spazio disponibile è limitato
• L’azienda non può sostenere i costi e la complessità di una cella robotizzata tradizionale

COBOT NO

• Le velocità richieste sono elevate
• I carichi da gestire sono importanti
• quando l’applicazione impone un isolamento fisico del sistema.
• Il tempo ciclo è molto rapido

La domanda giusta non è “posso usare un cobot?”, ma “questa applicazione è davvero collaborativa?“. Se la risposta è sì, e se si è consapevoli degli obblighi normativi che ne derivano, allora i robot collaborativi – cobot meritano attenzione seria. Altrimenti, un robot tradizionale ben integrato rimane spesso la scelta più efficace.

Robot collaborativi – Cobot: il vantaggio di rivolgersi a Trebi.

In ogni caso se l’applicazione è collaborativa e non ci si vuole assumere il rischio di fare per conto proprio (agendo come costruttore di macchine) ci si può rivolgere ad un costruttore professionale, che sa come comportarsi e che dà la garanzia del risultato e della sicurezza.
In Trebi abbiamo anni di esperienza su questo tipo di applicazioni. Sappiamo che sicurezza ed efficienza non sono in contraddizione: vanno progettate insieme, fin dall’inizio. Se stai valutando l’introduzione di un robot collaborativo – cobot — o se hai già un’applicazione in mente e vuoi capire se è davvero quella giusta — parliamone!. Ti aiuteremo a fare la scelta giusta, non quella più facile da vendere.

Dai un’occhiata alla sezione dedicata ai nostri prodotti per avere un’idea della nostra filosofia di lavoro.

La nostra esperienza è costruita su decenni di attività, svolta esclusivamente nel campo della robotica industriale. A questo link è possibile approfondire le tappe più significative.