Eficiencia energética con Kawasaki Robotics en la automatización del sistema de paletizado

Considere una situación de final de línea en la que el brazo robótico responsable de mover mercancías proviene de una o más líneas de entrada y se apila en una o más plataformas de salida. El funcionamiento del brazo es relativamente sencillo: si se deja en reposo, espera a que el producto se presente en la entrada. Se acerca al producto, de alguna manera lo recoge, comienza a acercarse al punto de proyección donde lo va a colocar y retrocede hasta una posición de reposo. Y así todo el día.

Además de la energía necesaria que se gasta en las garras al recoger y retraer piezas, que puede utilizarse para otro artículo, el intercambio principal se produce al acelerar. Cuanto más (menos) el tiempo de vuelta requerido, mayor debe ser la aceleración para alcanzar el rango de velocidad lo más rápido posible.

Serie CP de Kawasaki Robotics para paletas.

Los reductores no consumen energía, al contrario, la generan. La energía generada, pero no necesaria en ese momento y de forma inconveniente, suele transferirse en forma de resistencia de frenado, encendiéndola y calentando el aire. Puede ser útil un poco más tarde cuando se apresure al siguiente paso, pero lo abandonamos para entonces.

Podemos modificar nuestro software de automatización para reducir el consumo de energía al reducir la aceleración. Si el nivel de producción es tal que el robot se detiene en determinadas partes del programa, como esperar materiales en la entrada, no es necesario dejar el producto anterior en un palet, corremos a las posiciones restantes. Si reducimos la velocidad, también reducimos el desperdicio de energía. Sin embargo, estas modificaciones se eliminarán con el tiempo en un esfuerzo por maximizar la productividad de la célula bot y para que la aceleración y la desaceleración alcancen su valor máximo, los usuarios siempre querrán que sea más rápido.

Así que compartimos esta energía desperdiciada, cada vez más a medida que el proceso de instalación se vuelve más y más estresante. ¿No hay forma de aprovecharlo?

Quiero que el controlador del robot paletizador tenga un dispositivo que devuelva la energía a la red, aprovechando el exceso que crea el brazo durante el frenado. Sobre todo, porque este tipo de movimientos son constantes de aceleración y desaceleración: un par cada vez que se coge una pieza y un par cada vez que se coloca.

Esto también parece un objetivo alcanzable. Potencia del motor a partir de tensión constante. Al acelerar, este voltaje tiende a disminuir y el controlador suministra este voltaje cambiando la potencia de entrada para aumentarlo. Al desacelerar tiende a aumentar, pero no puede descontrolarse; cuando llega a cierto nivel, las resistencias de frenado se encargan de su depreciación para mantenerlas en un nivel seguro.

Si en lugar de descargar esta potencia a través de resistencias de calentamiento, el controlador se convierte en un generador que sincroniza el exceso de potencia a la entrada, entonces para estos movimientos de frenado se considerará un generador autoconsumo, como instalar fotovoltaicos o aerogeneradores para este corto período. de tiempo. Esta energía será utilizada por el resto de equipos de la planta.

Pues resulta que existen: los controladores E03 de Kawasaki Robotics. Son los encargados de que todos los robots de paletizado operen a un nivel óptimo de consumo energético. Cuanto más altos sean los requisitos de su curso, más adecuado será para trabajar con ramales de línea RD o CP.

El rendimiento del brazo es difícil de calcular, ya que depende del trabajo requerido. Sin embargo, hay ciertos cursos de referencia donde se pueden comparar ramas. En el caso de la paletización, el curso estándar espera 400 mm hacia arriba, 2.000 mm hacia abajo y 400 mm hacia abajo y de ida y vuelta. Kawasaki Robotics tiene dos líneas de robots: palet compacto serie RD con un rendimiento de 900 revoluciones/hora para ciclos estándar de hasta 80 kg y apilador serie CP, el precursor de la grúa, que podemos conseguir desde 2.050 revoluciones/hora con una carga de hasta 130 kg, hasta 900 revoluciones/ hora con 700 kg atado a la muñeca.

Toda la serie CP comparte el mismo rango básico de bridas y remaches, y las mismas dimensiones, por lo que el diseño del fuselaje se puede dibujar desde el modelo de pluma de hormigón en el que se llevó a cabo el desarrollo hasta una vez completado. En la etapa final, se determina el brazo específico de acuerdo con la carga a transferir (el agarre del producto) y aquí se puede considerar la posibilidad de mejorar el agarre si podemos elegir un brazo más productivo, lo que facilita el trabajo del integrador o del fabricante de la línea y reduce el riesgo para la oficina de ingeniería.

Todos los robots de paletizado CP cubren la misma superficie. Los brazos robóticos de paletizado de la serie CP de Kawasaki Robotics, además de ser extremadamente robustos y fiables, también son muy ligeros en comparación con brazos de similares características de otros fabricantes. La masa de movimiento reducida del propio brazo CP, junto con las propiedades regenerativas del controlador E03, hacen de Kawasaki Robotics un robot paletizador de usuario final inferior, lo que reduce la depreciación del instalador. Este es el retorno óptimo de la inversión.

Larraioz Elektronika, como presidente de Kawasaki Robotics Iberia Hub, es un socio de confianza y responsable para los integradores y fabricantes de máquinas que necesitan abordar sus aplicaciones cada vez más exigentes en operaciones de carga y descarga. Por otro lado, los usuarios finales de la línea de envasado robotizada de Kawasaki cuentan con un servicio técnico de alta calidad de Larraioz Elektronika / Kawasaki Robotics Iberia HUB para garantizar un servicio postventa de máxima calidad.