Il futuro appartiene alla cooperazione uomo-robot. Il produttore di impianti BEC, ha sviluppato una tale soluzione collaborativa per Siemens Healthineers. Bobine di diverse tonnellate vengono inserite con precisione nei magneti dei tomografi a risonanza magnetica (MRT). In punti decisivi sono presenti anche i cilindri elettrici Festo, che assicurano una presa sicura delle bobine.
Ha qualcosa dell'ingegneria aerospaziale, quasi high-tech: quando si entra nella sala di montaggio BEC, la prima cosa che salta all'occhio è uno dei più grandi robot a braccio articolato del mondo, con un carico utile di 2300 kg. Ciò che attira l'attenzione, è l'ampio sistema di presa che BEC ha montato sul braccio articolato del robot. Contiene una vera tecnologia avanzata, dotata di scanner 3D e sensori sensibili al tocco. "La massima precisione è ciò che conta", sottolinea Hans-Günther Nusseck, project manager di BEC, "quando la pinza preleva le bobine, che possono pesare fino a 1,5 tonnellate, e le inserisce nei magneti di un futuro tomografo a risonanza magnetica."
L'assoluta precisione per un carico di 1,5 tonnellate suona come la famosa quadratura del cerchio, tuttavia è una delle competenze chiave di BEC. "Quando la pinza preleva le bobine e le inserisce nel magnete, queste non devono mai attorcigliarsi o scivolare, presentano inoltre una tolleranza massima di 0,5 millimetri all'inserimento nel magnete", spiega Nusseck.
È esattamente di tale aspetto che si occupano quattro supporti azionati dai cilindri elettrici Festo del modello EPCC. Dopo essere entrati nella bobina, i cilindri elettrici guidano i supporti alla parete interna della bobina. "I cilindri elettrici di Festo si sono rivelati la scelta giusta. Hanno una struttura compatta, ma allo stesso tempo offrono un'ampia area di lavoro e di quindi la flessibilità necessaria per 13 diverse dimensioni della bobina", afferma l'esperto di automazione Nusseck.
I supporti devono essere sufficientemente robusti da contenere le bobine, che possono pesare fino a 1,5 tonnellate, ma allo stesso tempo non devono essere troppo massicci per non danneggiarle. "Questo funziona molto bene con i cilindri elettrici Festo", sottolinea Nusseck. Praticità: gli amplificatori di azionamento, ovvero i servoazionamento CMMT-ST, non sono collegati al sistema di presa, ma al robot stesso. "Ciò consente di risparmiare spazio sulla pinza e di renderla meno complessa", afferma entusiasta Nusseck.
Grazie alla vite compatta a ricircolo di sfere, il cilindro elettrico EPCC garantisce un funzionamento regolare del mandrino e un posizionamento preciso. L'attrito interno ridotto assicura brevi tempi di posizionamento e dinamica. È disponibile in quattro dimensioni, dotato di uno stelo antitorsione e con un meccanismo a guide scorrevoli, con una corsa fino a 500 mm, inclusa la lubrificazione permanente per una lunga durata. Il giunto integrato e il doppio cuscinetto consentono di ottenere il design compatto. Il motore può essere montato assiale o parallelo e può essere convertito in qualsiasi momento.
Il servoazionamento CMMT-ST può essere facilmente integrato nel sistema di comando esistente utilizzando l'interfaccia Profinet. "Abbiamo collaborato con Festo fin dalla fase iniziale del progetto, in modo da poter progettare, dimensionare e mettere in servizio gli attuatori con efficienza e in armonia con l'intero impianto", spiega Nusseck.
Siemens Healthineers utilizza l'impianto nell'assemblaggio di dispositivi per la risonanza magnetica. L'impianto rende le fasi del processo, per l'inserimento delle bobine in un magnete, molto più sicure ed efficienti. Il clou, tuttavia, risiede nel fatto che le fasi del processo dell'impianto vengono eseguite automaticamente con il robot a braccio articolato. Grazie alla tecnologia dei sensori con scanner 3D e sensori sensibili al tocco, l'impianto si muove liberamente e in sicurezza nell'area di lavoro, sotto forma di soluzione collaborativa uomo-robot. Non è necessaria una recinzione protettiva. L'uomo viene impiegato esclusivamente per monitorare questa prima fase di produzione della risonanza magnetica. I sensori all'interno dell'impianto garantiscono la sicurezza.
"È proprio in tale cooperazione uomo-robot che vediamo il nostro tratto distintivo", spiega Nusseck, e riferisce su altre applicazioni nell'ingegneria medica, in cui gli impianti BEC, nella radioterapia, garantiscono il posizionamento preciso dei pazienti alla fonte di radiazioni, o dove un robot, con sedili sul braccio articolato, simula una corsa sulle montagne russe.