igus presenta la catena portacavi a 600° per robot industriali

igus espande le opzioni di gestione dei cavi per robot compatti

igus ha introdotto una nuova catena portacavi autoportante twisterchain per robot industriali, destinata ad applicazioni in cui il percorso dei cavi attorno alla base del robot diventa un problema di affidabilità e manutenzione. Secondo il rapporto originale in The Robot Report, il sistema è progettato per fornire gestione dei cavi attraverso angoli di rotazione superiori a 600 gradi, mirando a installazioni di robot compatti come il pallettizzamento e altre attività di automazione ad alta ciclicità. Il lancio affronta una limitazione ingegneristica comune nelle celle industriali: quando le linee di potenza, segnale, pneumatiche e dati vengono ripetutamente torcigliate all’asse di base, possono seguire usura imprevista, impigliamento e interruzioni del servizio.

Ulteriori dettagli sul prodotto pubblicati da Industry USA indicano che la catena è autoportante e non richiede un canale di guida. Il modulo si posiziona in un afflosciamento attorno alla base del robot e segue il movimento rotatorio del robot mantenendo i cavi controllati all’interno di un percorso definito. Quel design non supportato può essere rilevante dove lo spazio a terra è limitato o dove gli integratori desiderano ridurre il numero di parti meccaniche aggiuntive attorno al piedistallo. Industry USA nota anche che la catena può essere aperta sul raggio interno, il che dovrebbe semplificare l’inserimento dei cavi e la successiva manutenzione, una considerazione pratica per gli impianti che necessitano di sostituire i pacchetti di cavi o aggiungere linee di comunicazione dopo la messa in servizio.

Perché la gestione dei cavi è importante nell’automazione industriale

Per i responsabili della produzione e gli ingegneri di produzione, la gestione dei cavi è raramente la caratteristica principale di una cella robotica, ma ha un effetto diretto su uptime, sicurezza e manutenibilità. Sui robot a sei assi di ABB, KUKA, FANUC, Yaskawa, Universal Robots e Doosan, la rotazione dell’asse di base e il movimento ripetitivo possono esercitare stress significativi sui pacchetti di cavi esterni, in particolare quando l’applicazione combina potenza di saldatura, gas di protezione, aria compressa, visione e connessioni di fieldbus basate su Ethernet. Pacchetti di cavi mal controllati possono interferire con gli involucri di portata, creare punti di collisione con i dispositivi di fissaggio o accelerare l’affaticamento nei cavi ad alta flessibilità. Nelle celle compatte, questi rischi aumentano perché il robot spesso opera vicino a protezioni, posizionatori o sistemi di alimentazione dei pezzi.

Il nuovo concetto di igus sembra destinato a ridurre questi rischi controllando la torsione alla base del robot senza un ampio sistema di canalizzazione esterna. RoboticsTomorrow descrive il prodotto come un modulo rotatorio per robot industriali compatti, sottolineando ancora una volta la rotazione oltre i 600 gradi e una più facile accessibilità per il servizio. Per gli utenti finali, quella combinazione è importante perché i guasti dei cavi sono spesso difficili da diagnosticare: guasti di comunicazione intermittenti, alimentazioni errate della torcia o cadute di sensori possono originarsi in un cavo danneggiato piuttosto che nel controllore del robot o nelle attrezzature di processo. Un percorso di cavi più strutturato può quindi supportare sia la manutenzione preventiva che una risoluzione dei problemi più rapida.

Implicazioni per standard, sicurezza e ingegneria delle celle

Da una prospettiva di conformità, i componenti di gestione dei cavi non sostituiscono le più ampie obbligazioni di sicurezza e progettazione che si applicano ai sistemi robotici. Gli integratori devono comunque convalidare l’installazione completa rispetto ai requisiti di sicurezza delle macchine e dei robot, inclusi ISO 10218 per la sicurezza dei robot industriali, ISO/TS 15066 dove l’operazione collaborativa è rilevante e le normative IEC e EN applicabili per cablaggio, protezione e integrazione del sistema. Negli ambienti di saldatura, il percorso dei cavi deve anche tenere conto di spruzzi, calore, interferenze elettromagnetiche e abrasione meccanica. Ciò significa specificare giacche di cavi adatte, raggi di curvatura, protezione da trazione e separazione tra linee di potenza e dati, specialmente nelle celle che utilizzano fonti di potenza di saldatura ad arco e reti industriali in tempo reale.

Per la saldatura robotica, la questione è ancora più specifica. Torce di saldatura, alimentatori di filo, sensori di tracciamento delle giunzioni, accessori per estrazione fumi e pacchetti di cavi creano già un pacchetto denso attorno al braccio del robot. Sebbene il lancio di igus non sia limitato alla saldatura, la capacità di gestire più linee di media attraverso ampi angoli di rotazione può essere rilevante nelle celle di saldatura montate su piedistallo, nelle stazioni di saldatura cobot compatte e nei sistemi a doppia stazione dove il robot deve riposizionarsi ripetutamente attorno ai dispositivi di fissaggio. Gli integratori che lavorano con controllori ABB OmniCore, KUKA KR C5, FANUC R-30iB Plus o Yaskawa Motoman si concentrano tipicamente sull’accesso alla torcia, sul tempo di ciclo e sulla qualità della saldatura; tuttavia, il percorso dei cavi nell’area di base può diventare la limitazione nascosta che influisce sulla affidabilità a lungo termine più del marchio stesso del robot.

Cosa significa questo per gli integratori di celle di saldatura

Per gli integratori di celle di saldatura, il takeaway pratico è che la gestione dei cavi dovrebbe essere trattata come una variabile di progettazione all’inizio del progetto, non come un accessorio in fase avanzata. Una catena portacavi rotativa autoportante può aiutare nella progettazione di celle di saldatura robotiche compatte dove lo spazio a terra, la rotazione del robot e l’accesso al servizio sono strettamente vincolati. Potrebbe essere particolarmente utile in applicazioni in cui un robot o un cobot deve ruotare frequentemente tra le posizioni di carico e saldatura, o dove pacchetti di cavi esterni altrimenti si sovrapporrebbero a zone di protezione o di fissaggio. Nella saldatura cobot, utilizzando piattaforme di Universal Robots o Doosan, l’ingombro ridotto e l’accesso alla manutenzione più semplice possono supportare un’implementazione più rapida nei laboratori delle PMI, a condizione che l’intera cella soddisfi ancora i requisiti di valutazione dei rischi e di protezione secondo le normative ISO, IEC ed EN.

Ci sono anche implicazioni per l’approvvigionamento e il ciclo di vita. Un modulo di gestione dei cavi che è più facile da aprire e mantenere può ridurre il tempo medio di riparazione durante la sostituzione dei cavi, mentre un design senza canalizzazione può semplificare i layout dei piedistalli e la pulizia attorno alla base del robot. Per i fornitori Tier-1 dell’industria automobilistica e gli impianti di fabbricazione metallica generali, questi fattori possono influenzare il costo totale di proprietà tanto quanto il prezzo iniziale dell’hardware. Il valore dipenderà dal ciclo di lavoro effettivo, dal set di cavi e dalle condizioni ambientali, quindi gli integratori dovranno comunque convalidare la compatibilità con i tubi di saldatura, i cavi dati ad alta flessibilità e qualsiasi linea pneumatica o di sensori utilizzata nella cella.

I produttori che valutano nuovi progetti di saldatura robotica o saldatura cobot potrebbero voler rivedere la gestione dei cavi contemporaneamente all’accesso del robot, al pacchetto della torcia e alla progettazione del dispositivo di fissaggio. Le aziende che necessitano di supporto per layout di celle di saldatura chiavi in mano, selezione dei robot e integrazione possono richiedere un preventivo per valutare l’architettura più adatta alla loro applicazione.