Rbot9 a inventé le tout premier robot à câbles : le ROCAP. Suspendue par douze câbles motorisés, la plateforme supérieure se déplace en hauteur dans l'usine. Conçu pour les travaux extrêmement volumineux, le ROCAP possède une envergure pouvant atteindre 900 m², est capable de soulever des charges jusqu'à 250 kg et prend en charge un large éventail d'effecteurs d'extrémité. Fixé sur la structure existante de l'installation, il élimine le besoin de portiques et de rails volumineux et offre une alternative plus rapide et plus souple que les systèmes d'automatisation traditionnels.
Défi
Les systèmes d'automatisation sur rails sont rigides et nécessitent un travail d'installation considérable. Les robots qui se trouvent au niveau du sol doivent partager l'espace dans l'usine. Les systèmes à portiques de grande envergure sont complexes et coûteux. Rbot9 s'est efforcé de surmonter ces difficultés grâce à une architecture basée sur 12 câbles indépendants contrôlés par des robots, chacun étant actionné par un ensemble moteur/réducteur.
Chaque moteur doit produire un couple élevé à haute vitesse tout en restant peu encombrant. En outre, les systèmes de mouvement doivent être capables de freiner les charges verticales de manière précise et fiable pour garantir la sécurité et la performance. Compte tenu des importantes forces dynamiques impliquées, le système doit intégrer une gestion efficace de l'énergie afin d'empêcher l'énergie régénérative de provoquer des conditions de surtensions sur les servocommandes.
Solution
Chacun des 12 câbles est coordonné pour positionner avec précision une plateforme centralisée avec un effecteur d'extrémité capable de déplacer une charge pouvant atteindre 250 kg à une vitesse maximale de 1 m/s. Pour atteindre ces caractéristiques de performance, Rbot9 a choisi les servomoteurs AKM2G associés aux servocommandes AKD de Kollmorgen.
Les moteurs AKM2G fournissent une densité de couple à la pointe du marché, qui délivre en moyenne un couple continu supérieur de 30 % à celui des autres servomoteurs de taille comparable. Cela permet aux OEM d'augmenter considérablement les performances de la machine sans augmenter l'encombrement du moteur ou à l'inverse, d'atteindre la spécification de couple souhaitée tout en utilisant un moteur plus petit.
En outre, les moteurs AKM2G sont disponibles avec un frein de maintien intégré en option. Le frein fonctionne conjointement avec les fonctions de sécurité opérationnelle intégrées disponibles en option sur les servocommandes AKD. Plus précisément, Rbot9 utilise la fonction Safe Torque Off (STO) pour répondre aux exigences de conformité qui permettent de gérer en toute sécurité les charges verticales, sans recourir à des composants de sécurité externes. Le variateur AKD prend également en charge une résistance de régénération en option afin de dissiper l'énergie excédentaire pendant le freinage.
Ensemble, ces fonctionnalités contribuent à créer une plateforme robotisée plus modulaire, plus réactive et plus économique que ce qui serait possible autrement.
Résultats
En mars 2024, Rbot9 a mis à niveau sa conception de robot à câbles en adoptant les moteurs AKM2G et les variateurs AKD de Kollmorgen et le robot est productif sur le terrain depuis l'automne de cette même année. Comparée aux conceptions précédentes, la technologie Kollmorgen a plus que triplé la vitesse de fonctionnement, passant de 0,2 m/s à 1 m/s, tout en préservant la charge complète de 250 kg et en assurant la sécurité de la charge verticale.
L'intégration du système de mouvement est également nettement plus fluide et plus rapide grâce à l'écosystème Kollmorgen et au support du distributeur local de Kollmorgen, Electromate, dont l'assistance a été précieuse lors de la configuration et des essais.
Le premier client de Rbot9, une installation de traitement du poisson qui utilise le système pour le nettoyage automatisé des convoyeurs, envisage maintenant un projet d'expansion qui intégrera des systèmes Rbot9 supplémentaires dans son usine.
« Les variateurs Kollmorgen ont joué un rôle clé pour nous aider à libérer des vitesses supérieures sans compromettre le couple et la sécurité. Associée à un excellent support assuré par Electromate, cette collaboration nous a permis de faire passer notre robot à câbles au niveau supérieur. » — Frédéric Vachon, fondateur et PDG, Rbot9
