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Casi di successo | 2 minuti di lettura

Una densità di potenza ancora più elevata

Kuka e Kollmorgen co-ingegnerizzano dei motori ottimizzati per robot compatti

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I robot compatti della serie KR Agilus Kuka sono precisi, agili e veloci. In quanto sistemi agili, queste unità di manipolazione a cinque assi e a sei assi offrono brevi tempi ciclo e un’elevata ripetibilità, soprattutto nelle operazioni pick-and-place. I servomotori sincroni della serie AKM Kollmorgen hanno un ruolo fondamentale nel conseguimento di queste elevate prestazioni dinamiche e precisione. Attraverso la co-ingegnerizzazione collaborativa, le due aziende sono riuscite a ridurre il volume di installazione dei motori rispetto ai modelli standard, a implementare applicazioni specifiche ai robot e ad ottimizzare l’intera supply chain.

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In quanto soluzioni complete, i robot della serie KR Agilus sono particolarmente adatti per applicazioni industriali generiche. Con un peso morto di 51 kg, il modello base può sostenere carichi fino a 6 kg. I robot compatti sono quindi ideali per l’automazione di processo nei settori del packaging, elettronico, alimentare e farmaceutico. “Abbiamo contribuito significativamente alla riduzione dei tempi ciclo e all’elevata precisione adattando i nostri servomotori della serie AKM alle esifenze specifiche di Kuka”, afferma Theo Loy, Sales Manager di Kollmorgen.

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Il partner di co-ingegnerizzazione ha adattato il progetto dei servomotori sincroni in modo da poterli inserire perfettamente nei giunti dei robot KR Agilus. “Questo ci ha permesso anche di increamentare la già elevata densità di potenza”. Riguardando all’inizio della partnership, Loy commenta: “Nell’ambito del progetto di sviluppo dei nuovi robot compatti, Kuka cercava un produttore di motori che potesse fornire motori custom con un’elevatissima densità di potenza. Il rapport coppia/volume si è rivelato il fattore decisivo che ci ha messi in gioco. I servomotori AKM sono semplicemente imbattibili”.

Il progetto è rapidamente evoluto nella direzione della co-ingegnerizzazione collaborativa. L’obiettivo era quello di trovare dei modi per implementare miglioramenti delle prestazioni custom e adattamenti dell’insieme strutturale senza sacrificare I vantaggi della produzione di serie industriale.

“Anche se sarebbe stato possibile rispondere ai requisiti di Kuka con motori di serie, non abbiamo voluto lanciare un progetto di sviluppo a piena scala con tutti i rischi relativi”. Al contrario, l’obiettivo era quello di ottimizzare i motori standard eseguendo modifiche controllate. “Standardizzazione, disponibilità e qualità erano cruciali”. Con adattamenti custom come i pressacavi, la modifica delle carcasse dei cuscinetti, configurazioni dei connettori specifiche a Kuka o fori speciali nell’albero d’uscita, il produttore di motori è riuscito a mantenere in modo affidabile la maggior parte della sua standardizzazione, ma questo è ancora possibile quando l’intera geometria del progetto viene modificata in modo fondamentale?

Kollmorgen_Kuka_Roboter_Arm A scomparsa nel giunto del polso

E’ esattamente quello che è successo con il servomotore più piccolo della serie AKM Kollmorgen. Già di per sé piccolissimo, è stato necessario renderlo ancora più sottile per inserirlo in modo compatto nel giunto del polso del robot. Il processo di co-ingegnerizzazione è iniziato da modelli 3D e contorni esterni, e alla fine ha richiesto l’uso di dati di progetto dettagliati. Ora, solo le parti interne del motore AKM1 nel robot KR Agilus sono uguali a quelle corrispondenti nella linea di prodotto standard. Inoltre, lo specialista di sistemi di azionamento e motion control produce i motori per la fonderia di robot che ha sede ad Augsburg in celle di produzione ottimizzate con processi di test e procedure di controllo qualità custom, nonché con un packaging specifico per trasportare direttamente i motori dalla linea di montaggio alla Kuka. Per completare il quadro di gestione della qualità, la filiale Kollmorgen di Bruno (Repubblica Ceca) ha eseguito un’analisi FMEA (failure modes and effects analysis) sui due processi coordinati.

Kollmorgen_Kuka_AKM_Spec Ingegneria con un obiettivo comune

Kollmorgen considera l’ottimizzazione della supply chain parte della sua strategia di progettazione di soluzioni di azionamento che non solo forniscano le prestazioni richieste, ma si inseriscano anche molto bene della gestione della supply chain del cliente. Per semplificare le cose per il cliente del progetto Kuka, Kollmorgen ha incorporato anche la competenza ingegneristica dei suoi fornitori, come un freno motore appositamente adattato. “Funziona sia come freno di mantenimento, sia come freno di emergenza”, nota Loy, con un occhio rivolto al fatto che il KR Agilus è l’unico robot della sua classe ad essere dotato della funzionalità Safe Operation di Kuka, che semplifica nettamente l’interazione uomo-robot. “Per questa particolare applicazione abbiamo trovato una buona soluzione nella collaborazione con il nostro fornitore di freni. Alla fine, ciò che conta è la soluzione ottimale per il relativo problema”, nota Loy.

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