Come selezionare scientificamente i robot industriali

Criteri di valutazione fondamentali tramite il quadro LOSTPED

• Capacità di carico: deve corrispondere al peso dei pezzi da lavorare bersaglio e ai carichi del dispositivo di effetto finale
• Orientazione del movimento: i sistemi cartesiani (rettilinei) si adattano a movimenti lineari semplici; i robot SCARA eccellono nei compiti planari ad alta velocità; i manipolatori a 6 assi consentono la destrezza a tutto lo spazio
• Velocità e colpo: il trasporto su lunghe distanze (ad esempio, il tracciato dell'asse X di classe 10m) è più adatto ai sistemi cartesiani di tipo portiere, mentre gli spazi di lavoro compatti favoriscono i modelli SCARA
• Requisiti di precisione: La precisione a livello millimetrico è fondamentale per un montaggio di precisione, mentre le tolleranze sotto centimetro sono sufficienti per la manipolazione generale del materiale
• Adattamento all'ambiente: deve tenere conto delle condizioni di funzionamento come polvere, umidità e temperatura che influenzano le strutture meccaniche e i sistemi di controllo
• Ciclo di lavoro: Gli scenari di funzionamento continuo richiedono attenzione alla dissipazione del calore del motore e alla durata dei componenti

Decisioni tecniche per applicazioni tipiche

1. Balance tra carico utile e costo-efficacia:
   • In applicazioni per carichi utili da 20 kg, i sistemi cartesiani offrono vantaggi di costo rispetto ai robot SCARA comparabili attraverso progettazioni modulari mature (ad esempio, guide lineari standardizzate e servo drive),che evitano la necessità di moduli di controllo di fascia alta richiesti da SCARA a carichi utili simili.
   • Le operazioni spaziali complesse (ad esempio, afferrare parti da contenitori in angolo) richiedono la flessibilità multi-articolazione di bracci a 6 assi, nonostante un maggiore investimento iniziale.
2. Ottimizzazione dello spazio di lavoro:
   • Le postazioni di lavoro strette beneficiano di robot SCARA compatti, il cui movimento planare massimizza l'efficienza dello spazio;
   • Le linee di produzione aperte sono ideali per i sistemi cartesiani di portiere, che raggiungono un'espansione del tratto personalizzabile tramite combinazioni di moduli lineari (ad esempio,applicazioni per assi ultra lunghi nei sistemi automatizzati di stoccaggio e recupero).

I progressi tecnologici guidano l'adozione di robot cartesiani

• Strumenti di selezione digitale: le piattaforme di configurazione online consentono una rapida progettazione parametrica. gli utenti possono generare modelli 3D e schemi di sistema con pochi clic inserendo la massa del carico utile e la corsa richiesta."Questi strumenti non sostituiscono i calcoli di ingegneria dettagliati"La maggior parte dei progetti di ricerca e di sviluppo sono stati realizzati in Europa", osserva Vaughn, "ma semplificano significativamente il processo di selezione".
• Soluzioni integrate a una sola parte: i fornitori offrono ora sistemi chiavi in mano, incluse guide, servo-drives e moduli di controllo, ordinati tramite un unico numero di parte,sostituzione del tradizionale modello di appalto a più fornitori e riduzione dei tempi di consegna.
• Aggiornamenti di controllo intelligente:
  • I pacchetti software preparametrizzati (ad esempio, i blocchi di funzioni specifici del PLC Bosch Rexroth) consentono un movimento coordinato multiasse plug-and-play.Gli utenti possono programmare compiti di pick-and-place tramite codici mnemonici semplificati, eliminando la codifica complessa.
  • Le interfacce di programmazione unificate conformi alla IEC-61131-3 standardizzano la sintassi attraverso la logica scalare, il C++ e altri linguaggi, garantendo la compatibilità con i controller di diversi produttori.
• Sviluppi tecnologici per la sicurezza:
  • I servodrivi dotati di funzioni di sicurezza integrate consentono una modalità a coppia ridotta per la collaborazione uomo-robot: gli operatori possono entrare nelle zone di sicurezza per insegnare manualmente le coordinate,con riduzione immediata della coppia al contatto per prevenire lesioni.
  • Tecnologia di azionamento diretto e progettazione modulare: le unità motore lineari accoppiate con moduli di alimentazione standardizzati raggiungono un movimento dell'asse Z simile a SCARA semplificando la complessità meccanica.
• Interazione uomo-macchina semplificata:
  • I blocchi di funzioni precaricati consentono a non esperti di programmare compiti di base di pick-and-place, riducendo il tempo di addestramento dell'operatore di oltre il 50%.
  • I controllori universali integrano dispositivi di terze parti tramite protocolli Ethernet industriali (ad esempio, EtherCAT, Profinet), riducendo al minimo gli investimenti in sistemi di controllo proprietari.

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