Cobot: elettrici o pneumatici?
Come recitava una famosa pubblicità “la potenza è nulla senza controllo”. Da oltre vent'anni, i produttori di cobot si sforzano di offrire la combinazione perfetta di potenza e controllo, un delicato equilibrio che richiede molte considerazioni, non ultima la fonte di alimentazione del cobot. Ora, il lancio sul mercato del primo cobot interamente pneumatico arricchisce ulteriormente il complesso mercato di questi dispositivi.
L'impressionante crescita del mercato globale dei cobot non mostra segni di rallentamento. Secondo il gruppo Next Move Strategy Consulting, si prevede che dal 2020 al 2030 registrerà un tasso di crescita annuo composto (CAGR) di quasi il 12%, raggiungendo quasi due miliardi di USD entro il 2026.
I cobot sono rapidamente diventati una delle soluzioni preferite all'interno dell'arsenale delle potenti tecnologie di automazione dei produttori, versatili, convenienti e intrinsecamente sicuri; consentono una vera collaborazione uomo-macchina ed eliminano la necessità di ingombranti celle e recinzioni di sicurezza.
Una delle più recenti aggiunte al ricco paesaggio dei cobot è opera di Festo. Si tratta di un cobot interamente pneumatico, il primo del suo genere, presentato recentemente, e che dovrebbe essere disponibile sul mercato a partire dall'autunno 2023.
Invece dei tipici motori elettrici e della trasmissione meccanica, il nuovo cobot di Festo presenta sei azionamenti pneumatici diretti che consistono in una camera circolare con partizione mobile. Le differenze nella pressione dell'aria su entrambi i lati della partizione causano il movimento delle articolazioni.
È sempre entusiasmante vedere le ultime innovazioni raggiungere il mercato, ma quali sono i vantaggi di questa nuova configurazione per i produttori? E in quali casi i cobot elettrici tradizionali restano ancora la scelta migliore?
Precisi, agili, sicuri
I cobot pneumatici contengono sei attuatori rotanti nella loro base, eliminando la necessità di motori esterni e quadri di controllo. Questo li rende incredibilmente leggeri e versatili, con un peso di soli 17 chilogrammi, senza necessità di hardware aggiuntivo; possono quindi essere facilmente spostati da una persona.
Inoltre, i cobot pneumatici sono estremamente sicuri. Il loro sistema pneumatico regola la pressione nelle articolazioni quando la macchina rileva un'imminente collisione, riducendo la coppia a zero. La tecnologia soft-touch inoltre, in caso di impatto, rende i cobot tanto morbidi quanto sarebbe il contatto con un essere umano.
Un altro vantaggio è che gli azionamenti pneumatici sono noti per consentire movimenti fluidi rispetto alla rigidità che caratterizza i robot alimentati da motori pesanti e di grandi dimensioni. Ciò consente ai cobot di muoversi in modo fluido ed estremamente preciso.
Inoltre, grazie alla semplice progettazione dei sistemi pneumatici, i cobot sono tendenzialmente più durevoli e richiedono meno manutenzione rispetto alle loro controparti elettriche.
Infine, un vantaggio che i cobot pneumatici ed elettrici condividono è la programmazione low-code, che facilita la configurazione da parte degli utenti meno esperti. Secondo Festo, i cobot pneumatici possono essere pronti per l'uso in meno di un'ora per alcune applicazioni, e persino gli utenti che non dispongono di capacità di programmazione possono trarre vantaggio dalla modalità di configurazione guidata per programmare manualmente i movimenti.
I limiti
Nonostante i numerosi vantaggi dei cobot pneumatici, esistono ancora situazioni in cui le alternative elettriche potrebbero essere preferibili. È il caso, ad esempio, delle applicazioni che richiedono modifiche precise e rapide della velocità. I sistemi pneumatici consentono un controllo limitato della velocità rispetto alle loro controparti elettriche, che offrono un controllo completo del movimento, compresa la possibilità di programmarli con velocità personalizzate.
Un altro svantaggio tipico dei sistemi pneumatici è che l'aria compressa utilizzata per alimentarli contiene acqua, che può accumularsi nei tubi e incidere sulla funzionalità e sulla vita utile dei cobot. Questo può essere un problema anche in presenza di temperature di congelamento, come in alcune applicazioni del settore alimentare e delle bevande.
Infine, gli attuatori pneumatici sono ideali per applicazioni leggere e medie, ma potrebbero non essere abbastanza potenti per applicazioni gravose, dove un'alternativa elettrica risulta più adatta.
