Rbot9 ha inventato il primo robot industriale a cavi: il ROCAP. La piattaforma aerea è sospesa grazie al sostegno di dodici cavi azionati da motori e si muove al di sopra del pavimento dello stabilimento. Progettato per aree di lavoro estremamente ampie, ROCAP è in grado di coprire fino a 900 m², sollevare carichi fino a 250 kg e supportare una vasta gamma di attuatori finali. Il sistema che lo ancora alla struttura dell’impianto elimina la necessità di ingombranti portali e binari, rendendo ROCAP un’alternativa più veloce e flessibile ai sistemi di automazione tradizionali.
Sfida
I sistemi di automazione basati su binari sono poco flessibili e richiedono lavori di installazione complessi. I robot a terra cercano di conquistarsi lo spazio disponibile sul pavimento. I sistemi a portale di grandi dimensioni sono complessi e costosi. Rbot9 ha cercato di fare fronte a queste sfide con un’architettura basata su 12 cavi indipendenti controllati roboticamente, ciascuno azionato da un’unità motore/riduttore.
Ogni motore deve fornire un’elevata coppia a velocità elevate, mantenendo dimensioni compatte. Inoltre, è fondamentale che i sistemi di motion assicurino una frenata precisa e affidabile dei carichi verticali, al fine di garantire sia la sicurezza che l’efficienza prestazionale. A fronte delle elevate forze dinamiche, il sistema richiede una gestione efficiente dell’energia in eccesso, per prevenire sovratensioni nei servoazionamenti.
Soluzione
Ciascuno dei 12 cavi è gestito in modo coordinato per posizionare con precisione una piattaforma centralizzata dotata di un attuatore finale in grado di movimentare carichi fino a 250 kg a una velocità massima di 1 m/s. Per ottenere queste prestazioni, Rbot9 ha selezionato i servomotori AKM2G di Kollmorgen abbinandoli ai servoazionamenti AKD.
I motori AKM2G offrono una densità di coppia tra le più elevate del settore, fornendo in media il 30% in più di coppia continua rispetto ad altri servomotori di dimensioni simili. Ciò consente ai costruttori di aumentare notevolmente le prestazioni della macchina senza aumentare l’ingombro del motore o, viceversa, di ottenere una specifica di coppia desiderata utilizzando un motore più piccolo.
Inoltre, i motori AKM2G sono disponibili con freno di stazionamento integrato. Il freno opera in sinergia con le funzioni di sicurezza integrate, disponibili opzionalmente nei servoazionamenti AKD. In particolare, Rbot9 utilizza la funzione Safe Torque Off (STO) per soddisfare i requisiti normativi sulla sicurezza relativi alla gestione dei carichi verticali, senza ricorrere a componenti esterni. L’azionamento AKD supporta anche una resistenza rigenerativa opzionale, utile a dissipare l’energia in eccesso durante la frenata.
Se combinate, queste caratteristiche contribuiscono a rendere la piattaforma robotica più modulare, reattiva ed economicamente vantaggiosa rispetto alle soluzioni tradizionali.
Risultati
Rbot9 ha aggiornato il design del suo robot a cavi con i motori AKM2G e i servoazionamenti AKD di Kollmorgen nel marzo 2024, e il sistema è operativo sul campo dall’autunno dello stesso anno. Rispetto ai progetti precedenti, la tecnologia Kollmorgen ha più che triplicato la velocità operativa, passando da 0,2 m/s a 1 m/s, mantenendo il carico utile massimo di 250 kg e garantendo la sicurezza nella gestione dei carichi verticali.
L’integrazione del sistema motion è risultata significativamente più fluida e veloce grazie all’ecosistema Kollmorgen e al prezioso supporto del distributore locale, Electromate, che ha fornito assistenza durante la fase di configurazione e i test.
Il primo cliente di Rbot9, uno stabilimento per la lavorazione del pesce che impiega il sistema per la pulizia automatizzata dei nastri trasportatori, sta valutando un progetto di espansione per integrare ulteriori unità Rbot9.
"Gli azionamenti Kollmorgen sono stati fondamentali nel contribuire a raggiungere velocità più elevate senza compromettere la coppia o la sicurezza. La combinazione con l'eccellente supporto di Electromate ci ha permesso di portare la nostra piattaforma robotica a cavi a un livello superiore".— Frederic Vachon, Fondatore e CEO di Rbot9
