Ad alta precisione ed estremamente fluido 

Eisenmann si affida a un sistema completo composto da un servomotoriduttore sincrono, un cavo e il relativo azionamento STOBER:

Un robot industriale con pinza gestisce la presa e gli spostamenti di cerchi di diverse dimensioni e pesi in un impianto di verniciatura. Finora Eisenmann utilizzava alla tecnica di trasmissione pneumatica. Tuttavia, questa si è rivelata sfavorevole dal punto di vista economico e le possibilità di regolazione erano limitate. Per questo motivo il costruttore di macchine si affida alla tecnologia di STOBER: lo specialista della trasmissione ha fornito un sistema composto da servomotoriduttori sincroni, cavi e relativi azionamenti, ottimizzato per soddisfare i requisiti specifici.

“Il nostro impianto robotizzato sarebbe addirittura in grado di prelevare un uovo crudo con la massima cura senza danneggiarlo”, afferma Peter Butz, sviluppatore di prodotti di Eisenmann GmbH a Böblingen sottolineando la grande sensibilità di regolazione del sistema. Il sistema svolge compiti industriali complessi: invece di maneggiare uova, il robot afferra cerchi di diverse dimensioni e pesi e li porta in un impianto di verniciatura. Oltre a impianti di verniciatura e gestione industriale, il costruttore di macchine sviluppa anche sistemi di trasporto senza conducente e tecnologie per il pretrattamento e la filtrazione. “Ogni soluzione è unica in quanto personalizzata in base alle esigenze dei nostri clienti”, spiega Butz. “La complessa interazione di passi di processo e dei sistemi di trasporto specifici è di volta in volta diversa”. Per i suoi sviluppi, l’azienda si concentra su soluzioni economicamente efficienti che consentono di risparmiare risorse, sempre con l’obiettivo di creare un valore aggiunto chiaro e comprensibile per la clientela.  

Dalla pneumatica all’elettronica
Con questa ambizione, Eisenmann ha ottimizzato anche il sistema di gestione. “Il sistema consiste in un robot industriale con una o più pinze. In precedenza, utilizzavamo trasmissioni pneumatiche”, spiega Peter Butz. Inizialmente, i vantaggi erano molti: queste trasmissioni sono semplici e dinamiche con un prezzo di acquisto relativamente economico. Tuttavia, sono considerate inefficienti e le possibilità di regolazione sono limitate. Inoltre, la produzione di aria compressa richiede molta energia, le perdite sono costose e compromettono ulteriormente la redditività. Per questo motivo, Eisenmann ha deciso di passare alle trasmissioni elettriche che si contraddistinguono per un funzionamento ad efficienza sia energetica che economica decisamente superiore e per la possibilità di integrazione diretta di sensori.  

Dopo aver optato per una soluzione di trasmissione servoelettrica, era necessario integrare questa tecnica a livello pratico nel sistema di pinze esistente. Visti i nuovi requisiti del progetto, le soluzioni di trasmissione STOBER hanno attirato sempre più l’attenzione degli sviluppatori di Eisenmann. 

Con Klaus Buschko come referente delle vendite e Robert Boger dello sviluppo delle applicazioni, STOBER ha collaborato con Eisenmann per sviluppare una soluzione adeguata. Il punto di partenza è stato un impianto di prova che ha dimostrato che la tecnica di trasmissione di un concorrente inizialmente utilizzata come prototipo non soddisfaceva pienamente i requisiti di regolabilità. In particolare, la soluzione a due cavi inizialmente prevista si è rivelata svantaggiosa durante lo spostamento della pinza. 

Tecnica di trasmissione ad alta precisione 
Con la soluzione STOBER, la pinza fissata al robot si muove verso il componente: prima ad alta velocità, quindi si ferma un millimetro prima di toccarlo e si avvicina al cerchio in modo controllato a velocità ridotta per prelevarlo. Il risultato è un processo ad alta precisione con il quale sarebbe addirittura possibile afferrare saldamente un uovo crudo senza danneggiarlo. “Per noi è soprattutto importante avere anche un’elevata coppia di tenuta”, spiega Peter Butz, sviluppatore di prodotti. Infatti, il braccio del robot può arrestare bruscamente il suo movimento e ripartire rapidamente. Il cerchio deve essere sempre tenuto in modo sicuro. Era quindi necessaria una soluzione di trasmissione leggera e compatta, montata direttamente nella pinza.  

STOBER ha fornito i riduttori coppia conica della serie KL con il servomotore sincrono EZ a montaggio diretto. Questa unità compatta si contraddistingue per dimensioni di installazione favorevoli e un’elevata densità di potenza. “Grazie ai cuscinetti robusti e alla tecnologia della dentatura di alta qualità, i riduttori coppia conica STOBER sono estremamente robusti e resistenti al ribaltamento”, spiega Buschko. Un’altra importante caratteristica di questa serie è il funzionamento estremamente silenzioso. Poiché la pinza si muove su due assi, per l’azionamento viene utilizzato l’azionamento stand-alone compatto SC6. Per aggiungere altre pinze, l’SC6 viene abbinato all’azionamento SI6 progettato per la tecnica di collegamento e consente così di realizzare soluzioni da due a cinque pinze. Eisenmann è quindi in grado di soddisfare un’ampia gamma di esigenze dei clienti. 

I motoriduttori e gli azionamenti sono collegati tramite la One Cable Solution (OCS) di STOBER. Il cavo ibrido con il protocollo EnDat 3 orientato al futuro trasmette i dati dell’encoder e di potenza attraverso un unico cavo. Il risultato è un sistema completo composto da servomotoriduttore sincrono, cavo e azionamento. In questo modo è stato possibile evitare il problema che si verificava con la soluzione a due cavi pensata inizialmente. Anche l’installazione è molto meno impegnativa. 

Compatibile con ogni tipo di robot
STOBER ha aggiunto ulteriori funzioni PROFINET agli azionamenti SC6 e SI6. In combinazione con il modulo di sicurezza SU6, questi supportano funzioni di sicurezza come STO (Safe Torque Off) e SS1 (Safe Stop 1) tramite PROFIsafe.”La possibilità di programmazione libera consente agli sviluppatori di Eisenmann di integrare le proprie competenze in modo mirato”. Il risultato è un sistema flessibile e multifunzione che può essere integrato in diversi tipi di robot, indipendentemente dal costruttore.  

Inoltre, il progetto ha rivelato potenziale di ottimizzazione nel funzionamento. Durante i tempi di inattività prolungati, i motori rimangono alimentati e quindi generano calore. Per evitare questo carico termico, le trasmissioni sono state dotate di un freno in un secondo momento.

Inoltre, STOBER ha installato bracci di reazione sui riduttori che assorbono le coppie di reazione o differenziali deviandole nella struttura portante circostante. In questo modo si evita la torsione del motore o della carcassa. La geometria dei supporti è stata adattata per consentire una struttura ancora più compatta.

Eisenmann beneficia ora di un sistema di azionamento ottimizzato per le sue esigenze e di un’assistenza tecnica diretta e costante. “Con STOBER ci affidiamo a una soluzione di trasmissione orientata al futuro, ad efficienza energetica nonché ad alta precisione fin nei minimi dettagli”, afferma Butz soddisfatto. 

Foto 1: Potente nella presa e movimentazione di cerchi: il robot industriale con pinza di Eisenmann afferra in modo sicuro, preciso e con stabilità di processo. 

Foto 2: Sensibilità ai massimi livelli: la pinza Eisenmann afferra persino un uovo crudo, senza danneggiarlo. 

Foto 3: Riduttore coppia conica della serie KL (a destra) con servomotore sincrono EZ a montaggio diretto, dotato di One Cable Solution (OCS). 

Foto 4: La gamma STOBER: azionamenti, motoriduttori, cavi. L’utente riceve tutti i componenti di trasmissione da un unico fornitore.

Foto: STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG

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STOBER sviluppa e produce componenti e sistemi di trasmissione precisi e ad alta efficienza composti da riduttori, motori, cremagliere e azionamenti per soluzioni personalizzate. Questi vengono usati in diversi settori, tra cui l’automazione e la robotica, le macchine di produzione della plastica, di imballaggio e utensili. STOBER è presente in tutto il mondo in più di 40 paesi con 14 sedi e 80 partner di assistenza. Oltre alla sede principale di Pforzheim/Germania, l’azienda ha stabilimenti produttivi propri in Ungheria e negli USA. Al momento l’azienda a conduzione familiare impiega circa 1.000 collaboratrici e collaboratori in tutto il mondo. 

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