La meccatronica al potere: sistemi di assemblaggio a 24V

Gli attuali sistemi di assemblaggio devono essere configurati in modo flessibile. La tecnologia smart da 24V consente di fare un deciso passo avanti in questa direzione proponendosi come alternativa alle più tradizionali reti pneumatiche. SCHUNK ha scelto di affrontare la trasformazione in modo attivo: per la prima volta pinze, moduli rotanti e assi lineari da 24V possono essere assemblati in maniera modulare.

di Sergio Soriano

Accanto alle reti pneumatiche, considerate standard che azionano ancora il 70% degli attuatori, e alle reti superiori a 400V, attualmente in uso per attuatori elettrici e che oggi costituiscono circa il 30% degli assi, la tecnologia da 24V si prepara a divenire il terzo pilastro fondamentale nell’assemblaggio. Secondo le stime di integratori, produttori di sistemi e utilizzatori finali, quest’ultima offre grandi vantaggi rispetto alla pneumatica in funzione del nuovo contesto tecnologico e produttivo, caratterizzato da una crescente domanda per una varietà sempre più elevata di prodotti in molti settori, pezzi da manipolare sempre più delicati e una guerra di prezzi accesissima, oltre a requisiti superiori per efficienza energetica e silenziosità che giocano direttamente a favore della tecnologia smart.

Parola d’ordine: flessibilità
I sistemi di assemblaggio devono essere oggi configurati in modo flessibile. La movimentazione pneumatica mostra tutti i suoi limiti di fronte a tali requisiti, in particolare se i sistemi devono anche lavorare nel modo più silenzioso possibile e se le specifiche tecniche possono arrivare a livelli di rumorosità massima vicini a 60 dB. Malgrado l’enorme progresso della pneumatica e dei relativi componenti – come isole di valvole con pneumatiche intelligenti, micro-valvole integrabili negli attuatori grazie anche a prezzi d’acquisto contenuti – non si riuscirà comunque, nel lungo termine, a compensare i punti di forza della tecnologia da 24V: si può quindi facilmente prevedere una ridistribuzione del mercato, con un progressivo passaggio dalla pneumatica alla tecnologia 24V. SCHUNK ha scelto di affrontare la trasformazione in modo attivo proponendo, oltre ai componenti collaudati negli anni, come la pinza per piccoli componenti MGP-plus, nuovi moduli da 24V, come EGP: con la pinza universale da 24V PGN-plus-E, la versione elettrica del best seller PGN-plus-P, è stato addirittura possibile creare un prodotto che non richiede manutenzione.

Dinamica elevata e delicatezza nella movimentazione
Se si considera, ad esempio, l’asse lineare ELP, diventa subito chiaro quale sia il vantaggio sul mondo pneumatico: anche se gli utenti devono investire circa il doppio di quanto investirebbero per un asse pneumatico, il fatto che non necessiti praticamente di manutenzione si ripaga nel medio e lungo termine. Per 40 milioni di cicli di rendimento totale e un intervallo di manutenzione di 5 milioni di cicli, per gli assi pneumatici il costo delle parti usurabili, dei tempi di lavorazione e dei fermi produzione può raggiungere un valore superiore al costo totale degli assi ELP. Per un sistema di montaggio con 17 moduli lineari, in un ciclo di vita di 40 milioni di cicli, tutto ciò ha per risultato un risparmio di circa 12.000 euro, escluso il risparmio per costi operativi come l’aria compressa. Oltre a ciò, vi sono i vantaggi in termini di design: spesso, le valvole a farfalla si aprono lontano dai moduli pneumatici nella pratica, per risparmiare tempi ciclo e rimuovere le ultime riserve dal sistema. Di conseguenza, l’usura sugli ammortizzatori aumenta rapidamente, e con essa anche i costi.
Le aziende più grandi stanno progettando intervalli di manutenzione fissi durante i quali tutti gli ammortizzatori vengono sostituiti e ricalibrati indipendentemente dalle loro condizioni. Si tratta di un modo per prevenire fermi non programmati del sistema. Vi sono tuttavia ancora spiacevoli effetti in alcune aree: le vibrazioni importanti nel settore periferico dei moduli lineari pneumatici nel tempo possono anche causare la sofferenza di altri componenti, come ad esempio i sistemi videocamera: il danno collaterale in alcune aree è in parte sostanziale. Proprio qui entra in gioco l’asse lineare ELP, consentendo movimenti dinamici e armoniosi, e di conseguenza proteggendo le periferiche nelle posizioni terminali.

Le prospettive per il programma da 24V
Anche se la scelta dei componenti di movimentazione con tecnologia da 24V è ancora abbastanza limitata, il potenziale di questa tecnologia è facilmente immaginabile. I produttori di sistemi e gli utilizzatori finali più importanti stanno attualmente mostrando un grande interesse per la rapida espansione del programma da 24V e utilizzano i moduli come l’asse lineare ELP o la pinza parallela EGP proprio per ridurre le vibrazioni, come attuatori o sistemi di montaggio in piccoli sistemi e celle di robot senza alimentazione ad aria compressa. Quando le aziende del settore automazione forniranno componenti da 24V in misura sempre più consistente, l’argomento acquisirà rapidamente sempre più importanza.

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