Sicurezza in ogni variante

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KleinteilehandlingUn anno fa SCHUNK presentava il primo sistema di presa Safety certificato al mondo. L’azienda all’avanguardia per competenza nella tecnica di serraggio e sistemi di presa compie ora un altro passo avanti e lancia sistemi Safety per ognuno dei suoi tre pilastri della meccatronica, con l’obiettivo di puntare dritto a una collaborazione continua ed efficiente tra uomo e sistema di manipolazione.

 Per Ralf Steinmann, Responsabile del settore Sistemi di presa della SCHUNK Germania, una cosa è certa, e cioè che nel medio e lungo termine la cooperazione uomo-robot si estenderà fino a coprire l’intero processo produttivo. “Invece di agire l’uno accanto all’altro in ambiti delimitati per lavorazione meccanica, come avviene al giorno d’oggi, in futuro uomini e robot collaboreranno senza barriere; in particolare nelle operazioni di assemblaggio il numero dei sistemi collaborativi aumenterà notevolmente. Mentre oggi è ancora necessario compiere operazioni complesse per traslare gli impianti in posizione sicura e prelevare i pezzi difettosi, aggiungere pezzi o risolvere anomalie, in futuro sarà possibile rallentare o arrestare solo i componenti dell’impianto interessati all’operazione e fermarli il tempo necessario per consentire l’intervento umano. Appena la zona di sicurezza tornerà a essere libera, l’impianto riprenderà automaticamente la modalità operativa regolare.

SLS, SOS e STO

Con i sistemi di presa Safety EGN ed EZN certificati a norma DIN EN ISO 13849, SCHUNK ha già messo a segno un primo colpo nel 2014. In combinazione con il controller ECM SCHUNK e il modulo Safety ECS, oltre a soddisfare i requisiti Performance level d e SIL 3 i moduli pronti per l’installazione consentono le funzionalità SLS, SOS e STO. Nell’interazione con tappetini, interruttori porte, barriere fotoelettriche o fotocamere 3D per la sorveglianza degli spazi, è possibile definire zone di protezione graduali, senza che il processo di produzione sia interrotto completamente dall’intervento di sistemi di arresto d’emergenza in caso di contatto troppo stretto tra uomo e macchina. A seconda della zona di protezione attivata, le pinze passano a una velocità di sicurezza ridotta oppure inducono un arresto d’esercizio sicuro. Diversamente dalle soluzioni presenti sul mercato, i sistemi di presa Safety sono continuamente sotto tensione anche in caso di arresto sicuro, per cui i pezzi in presa possono essere trattenuti in modo affidabile anche senza mantenimento meccanico della forza di presa. Appena la zona di protezione viene rilasciata, le pinze tornano alla modalità operativa ordinaria senza dover riavviare l’impianto; si possono in tal modo realizzare nuovi scenari di cooperazione uomo-macchina. Forza di presa, velocità e posizione delle griffe possono essere regolate e controllate con flessibilità, mentre è in corso l’operazione di manipolazione. Un resolver collegato direttamente al motore interroga continuamente la posizione del servomotore e consente il posizionamento preciso della griffa. Le pinze EGN/EZN vengono comandate da un controller SCHUNK ECM dotato di connessioni standard, tramite Profibus (fino a 12 Mbit/s) o CAN-Bus (fino a 1 Mbit/s), che consente in modo molto semplice di effettuare la messa in funzione e la parametrizzazione da PC, penna USB o selettore. Per utilizzare le funzionalità SLS, SOS e STO certificate, pinza e controller vengono integrati con un modulo Safety SCHUNK che interroga il resolver. Non sono necessarie modifiche di alcun tipo sulla pinza. Grazie alla struttura modulare, anche la funzionalità di sicurezza può essere aggiunta in qualsiasi momento. A seconda della taglia si possono raggiungere forze di presa massime di 1.000 N.

Pinza Safety per componenti di piccole dimensioni

Con la SCHUNK EGP Safety, la prima pinza elettrica per componenti di piccole dimensioni certificata secondo i requisiti Performance level d/SIL3 e con dispositivo di sicurezza indipendente dalla direzione, questa innovativa azienda a carattere famigliare compie un ulteriore passo avanti nella manipolazione di piccoli pezzi. Proprio negli impianti di assemblaggio più complessi sarà in futuro necessario ridurre i tempi morti al minimo indispensabile. Al momento dell’intervento manuale verranno messe in stop sicuro solo le singole stazioni (SOS), mentre i componenti resteranno in presa sicura, sia essa dall’interno o dall’esterno. Nelle soluzioni ideali altre stazioni progettate secondo sistemi ridondanti interverranno e svolgeranno le attività previste. Appena la zona di protezione torna a essere libera, le pinze riprendono la modalità operativa ordinaria senza ritardi e senza dover riavviare l’impianto. La SCHUNK EGP Safety è attivata da un sistema di sicurezza PILZ PNOZmulti. L’interrogazione avviene attraverso quattro sensori di prossimità induttivi. Con questa soluzione in attesa di brevetto, SCHUNK segna nuovi traguardi: l’efficiente combinazione tra interrogazione ridondante e modulo di sicurezza crea i presupposti necessari per una presa sicura e uno spegnimento momentaneo in condizioni sicure. L’EGP Safety si integra quindi a pieno titolo nel pilastro dei moduli meccatronici “alternativi” di SCHUNK, che possono essere facilmente utilizzati al posto di sistemi pneumatici. Anche nella versione Safety la SCHUNK EGP non dipende da un controller, né internamente né esternamente. Il modulo di sicurezza viene semplicemente posizionato nell’armadio elettrico e collegato alla scatola di distribuzione per sensori.

Strategia Safety per tutti i pilastri

È non è tutto: nel frattempo SCHUNK si è posta all’avanguardia per le soluzioni di presa Safety, proponendo sistemi di sicurezza adeguati per ciascuno dei suoi tre pilastri della meccatronica. Mentre i moduli meccatronici “alternativi” garantiscono la funzionalità Safety grazie al relè di sicurezza PILZ e alle interrogazioni ridonanti, i moduli dei sistemi meccatronici “adattabili” consentono massimi margini di libertà nella scelta dell’azionamento e della funzionalità di sicurezza. Qui gli utenti possono decidere liberamente quale servomotore e quale controller utilizzare, per poter poi ridefinire le funzioni di sicurezza. Il grande vantaggio è che, senza fratture tecnologiche, è possibile realizzare un’unica strategia Safety valida per tutti i componenti. Questo vale sia per le pinze SCHUNK che per i moduli rotanti e lineari. Il terzo pilastro dei moduli meccatronici “intelligenti”, di cui fanno parte anche le pinze Safety EGN e EZN, utilizza il modulo SCHUNK Safety ECS per monitorare il controller integrato. Accelerazione, velocità di presa, forza di presa e posizione sono parametri che possono essere definiti e variati con flessibilità. Tutta l’elettronica di regolazione e potenza è completamente integrata nel controller Schunk ECM. Dal momento che il modulo di sicurezza SCHUNK ECS può essere annesso anche in un secondo tempo, diventa possibile aggiungere funzionalità Safety alle soluzioni intelligenti in qualsiasi momento. E il passo successivo all’interno del sistema Safety della SCHUNK è già stato deciso: tra breve il mini-modulo rotante SCHUNK ERD sarà dotato di un encoder assoluto certificato SIL2, che potrà essere analizzato in sicurezza e garantirà il monitoraggio delle posizioni e degli arresti, lo spegnimento momentaneo sicuro e una velocità limitata. Grazie all’interfaccia Hyperface è possibile abbinare il modulo ai regolatori di azionamento Bosch-Rexroth IndraDrive CS o IndraDrive Advanced e integrarlo nei comandi presenti.

 

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