Kollmorgen impulsiona os ajudantes leves da Universal Robots

UR 5 e UR 10 são os nomes dos dois modelos com os quais a Universal Robots pretende estabelecer a flexibilidade de robôs de braços articulados na produção industrial. O enfoque está em áreas de trabalho nas quais os robôs convencionais têm sido grandes demais, dispendiosos demais e ruidosos. Devido ao seu peso reduzido podem ser usados onde forem necessários. Uma grande parte da densidade energética dos robôs articulados de seis braços advém de motores de transmissão direta KBM especialmente adaptados da Kollmorgen. A Universal Robots conseguiu incorporar os robôs diretamente nos eixos de articulação sem a necessidade de caixas adicionais.

Autor: Ian Young, Gestor de Contas Chave, Kollmorgen, Ratingen

A Universal Robots (www.universal-robots.com) desenvolveu os modelos UR5 e UR10 para pequenas e médias empresas em particular. As unidades de manuseamento têm capacidade para levantar cargas de cinco e dez quilos, mas pesam apenas 18 e 25 quilos, respetivamente. Este peso reduzido permite movimentar as unidades facilmente sem subcomponentes complexos. Os robôs multifuncionais também têm um funcionamento muito flexível devido ao seu software simples de usar Esta multifuncionalidade apoia a empresa dinamarquesa com um pacote de software simples de usar. Ao usá-los, os robôs leves de seis eixos estão rapidamente prontos para novas tarefas. Não são necessários conhecimentos especiais de robótica para a programação.

Design modular
A excecional relação entre peso morto e capacidade de carga é o resultado de uma sofisticada construção leve que dispensa todos os elementos desnecessários. Com a tecnologia de comando, esta estratégia minimalista implica a perfeita integração dos motores em kit sem estrutura da Kollmorgen diretamente nos eixos de articulação. Ao fazê-lo, o robô assume a função do compartimento do motor, enquanto a unidade das engrenagens serve simultaneamente como o principal rolamento do rotor. Vistos como um todo, os componentes utilizados frequentemente pela UR desempenham várias funções o que, em última instância, reduz consideravelmente o número de componentes mecânicos de rolamentos esféricos, acopladores ou eixos, reduzindo o peso e as dimensões de todo o sistema. Além disso, com a sua elevada densidade energética, os motores da Kollmorgen aumentam a capacidade de elevação das plataformas UR5 e UR10. Com a sua elevada densidade energética, os motores da KBM aumentam a capacidade de elevação do UR 5 e do UR 10 em simultâneo.
Os robôs de seis eixos estão sendo usados em instalações de processamento e produção, por exemplo. Os robôs são facilmente programados para a realização de tarefas repetitivas. Fotografia: Universal Robots

Os motores KBM oferecem bastante liberdade para a configuração dos eixos servo em uma abordagem de poupança de espaço devido ao seu design variável e modular. Fotografia: Kollmorgen

A série de motores KBM oferece designs eletromagnéticos avançados para um torque otimizado e a mínima distorção das forças axiais e harmônicas. Estas vantagens são oferecidas em uma grande gama de velocidades operacionais. A tecnologia eletromagnética com uma elevada densidade energética no estator aumenta o torque e mantém um nível reduzido de perdas térmicas. São utilizados magnetos raros de elevada força no rotor, que permitem um torque contínuo de 1,45 a 3445 metros Newton juntamente com um torque de pico de 4,91 a 12 812 metros Newton. "A alta qualidade destes motores foi o motivo pelo qual escolhemos a Kollmorgen", explica Esben H. Östergaard, gestor de questões técnicas da Universal Robots.
Os designs UR 5 e UR 10 utilizam os motores KBM da Kollmorgen. São integrados diretamente na união dos eixos sem qualquer compartimento. Fotografia: Universal Robots

Dado que os motores KBM são incorporados no compartimento do robô e comandam diretamente a carga, os robôs têm a capacidade de conseguirem um alto nível de precisão no controle do movimento e da força. O controle direcionado da força é essencial nesta medida, porque os robôs têm de movimentar constantemente peças de trabalho diferentes na perfeição e com uma elevada variabilidade. Na prática, reconhecem o tamanho e a elasticidade dos objetos e ajudam a força aplicada em conformidade. Esta força tem que ser superior a 25 Newtons para consegui-lo. Com uma precisão de ± 10 Newtons e uma precisão de ± 5 milímetros, a força necessária e a posição desejada podem ser programadas e executadas em cada uma das seis uniões.
Esben H. Östergaard, gestor de questões técnicas da Universal Robots, valoriza a alta disponibilidade de fornecimento da Kollmorgen em um mercado em constante crescimento. Fotografia: Universal Robots

Operação sem ruído, mas com elevada eficiência energética
Outra vantagem dos robôs é o seu funcionamento de baixo ruído e economizador de energia. De uma perspetiva do custo total de propriedade, a utilização econômica dos recursos aumenta diretamente a eficiência dos robôs em geral. Desta forma, a competitividade desta tecnologia aumenta. Uma vantagem adicional da elevada eficiência energética está intimamente ligada com a redução de perdas nos motores. Uma vez que a eficiência é elevada, é produzido menos calor. Isto significa que os motores se mantêm mais frios, operam abaixo das taxas máximas e, consequentemente, têm uma vida útil mais longa. O comportamento da temperatura melhorado também evita que toda a construção aqueça. "Os motores que utilizávamos no passado ficavam bastante quentes no funcionamento contínuo. Devido às perdas mais reduzidas, os motores KBM simplesmente mantêm-se mais frios. Podemos assim operar nossos robôs continuamente sem paradas", afirma Östergaard que se refere aos procedimentos de teste com longos períodos de funcionamento e cargas comparativamente elevadas.

A série KBM consiste em uma tecnologia de motores sem estrutura de comando direto inovadora fornecida pela Kollmorgen. Os motores modulares sem estrutura oferecem aos setores de mecânica e engenharia uma vasta gama de soluções para a criação de aplicações com um máximo grau de flexibilidade, densidade energética, dinâmica e durabilidade. Para além das vantagens técnicas fornecidas por este produto, a plataforma KBM inclui 14 designs de estrutura e muitas opções de origem pré-fabricadas com tempos de entrada ao serviço competitivos. "Basicamente, podemos encomendar quantos motores quisermos, quando e como quisermos", realça Östergaard. Este aspecto é muito importante porque a Universal Robots está crescendo bastante. "Por isso, precisamos de um parceiro tecnológico que se enquadre na nossa filosofia." A este respeito, a Kollmorgen conseguiu impressionar os especialistas em robôs dinamarqueses com a oferta de confiabilidade e, desde então, estabeleceu uma linha de produção específica de UR em Brno, na República Checa.
Estreita parceria com as pessoas: os robôs da Dinamarca foram concebidos para um trabalho de produção em colaboração. Fotografia: Kollmorgen


KBM Drive Direto: http://www.kollmorgen.com/pt-br/products/motors/direct-drive/serie-sem-estrutura-kbm/

Prospetos

Em última instância, o funcionamento silencioso e o controle de alta qualidade dos servomotores sincronizados garantem que os robôs também possam ser utilizados fora das aplicações de manuseamento. Até agora, a Universal Robots tem se concentrado na utilização de robôs como uma ferramenta para a realização de tarefas simples. "Não estamos só competindo com outros fabricantes de robôs que lidam com tarefas mais complexas. Estamos poupando as pessoas de terem de realizar trabalhos manuais cansativos e monótonos", frisou Östergaard. No entanto, à medida que a empresa de Odense desenvolve construções leves sem oscilações e vibrações descontroladas, surgem novas possibilidades de aplicação, tais como soldadura e colagem. "Podemos expandir os nossos canais de negócios", afirma Östergaard. Este desenvolvimento é acompanhado pelo fato de que, devido a uma tecnologia de segurança sofisticada, ambos os modelos podem até ser empregues sem proteções adicionais. Isto abre o caminho para uma cooperação segura e confortável entre os colaboradores e a tecnologia.

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