Parte integrante del nostro lavoro è la progettazione e costruzione di robot cartesiani tipo “gantry”. Il gantry cartesiano, o semplicemente gantry, è un robot che trova applicazione in diversi ambiti, dal posizionamento gravoso di oggetti alla scansione di quadri e dipinti. Tipicamente, questi robot presentano un telaio fisso, lungo il quale, in senso orizzontale, verticale e a volte trasversale, si spostano strumenti e accessori quali fotocamere, laser per la scansione 3D, mandrini e altro ancora. Il termine cartesiano fa riferimento appunto alle direttrici di scorrimento, mentre gantry indica la “struttura a portale” che contraddistingue questo genere di robot. Ricapitolando:
- un robot gantry cartesiano serve a muovere in maniera automatica o semi-automatica un accessorio lungo 2 o 3 direttrici
- le applicazioni variano dal rilievo 3D alla movimentazione industriale
- la progettazione di un gantry viene effettuata dai nostri specialisti sulla base delle esigenze e richieste del cliente
Uno dei nostri ultimi lavori ci ha visti impegnati nella progettazione e configurazione di un robot gantry con telecamera infrarossi in grado di eseguire la scansione di dipinti a scopo di restauro. Nel progetto abbiamo dato risalto alla compattezza del robot, pensato per essere smontato e caricato in furgone con pochi, semplici gesti. Dopo circa 4 mesi di lavoro, il robot è stato prima collaudato e poi consegnato al cliente, il quale non ha dovuto fare altro che installare la fotocamera. Ma come funziona il nostro sistema di movimentazione gantry cartesiano per fotocamera IR? E come possono essere progettati robot gantry come questo con un approccio custom? Per rispondere, partiamo dalla prima fase: la consulenza preliminare.
LA PROGETTAZIONE DI UN ROBOT GANTRY CARTESIANO
Per progettare come si deve un robot gantry cartesiano occorre innanzitutto analizzare le necessità del cliente e lo scenario dove il robot andrà inserito. Il gantry potrebbe infatti lavorare da solo (stand alone) ma potrebbe anche affiancare altri macchinari e impianti, ad esempio in una catena di montaggio. Bisogna quindi conoscere le distanze fra gantry e macchine, le dimensioni degli oggetti, i movimenti da compiere, l’apparecchiatura da associare al robot e così via. Prese in esame queste variabili, si passa alla fase si progettazione vera e propria, tenendo ovviamente conto di quelle che sono le tempistiche e il budget concordato.
Non si tratta di aspetti superflui: più sofisticato sarà l’impianto, maggiori saranno i tempi di realizzazione. Nel caso del gantry con fotocamera IR, come abbiamo visto, ci sono voluti 4 mesi, ma nel campo dell’automazione industriale le possibilità sono infinite: di volta in volta sarà quindi utile confrontarsi con il cliente per capire insieme la reale fattibilità dell’operazione, consapevoli di come un lavoro di progettazione e installazione vada pianificato fin nei minimi dettagli. La nostra esperienza decennale nella progettazione meccanica ci permette di raggiungere qualunque obiettivo di business, complice la possibilità di certificare il robot gantry per la successiva commercializzazione, o per l’utilizzo in contesti dove è richiesta l’ottemperanza a norme ISO.
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UN ESEMPIO DI ROBOT CARTESIANO GANTRY
Nell’esempio che abbiamo citato nel paragrafo precedente, ci sono alcuni elementi ricorrenti che possono trovare posto anche in altri progetti affini a questo. In particolare segnaliamo:
- Telaio Fisso: Il telaio fisso rappresenta la struttura portante dell’intero sistema. Realizzato in profili di alluminio anodizzato garantisce la stabilità meccanica e il supporto per l’installazione delle guide lineari degli assi
- Sezione movimentata orizzontale: Questa sezione corrisponde all’asse orizzontale del sistema cartesiano. È montata sul telaio fisso tramite guide lineari che consentono uno scorrimento fluido lungo l’orizzontale (lunghezza massima1000mm). Il movimento è azionato da due motori elettrici in combinazione con un sistema di trasmissione a pignone e cremagliera. Su questa sezione è installata la struttura che supporta l’asse verticale.
- Sezione mobile verticale: Corrispondente all’asse verticale, questa sezione è solidale con l’asse orizzontale e si muove ortogonalmente rispetto ad esso (corsa di circa2165mm). Anche qui, il movimento è garantito da guide lineari e trasmissione pignone-cremagliera, comandati da un motore elettrico. Su questo asse è montata la telecamera, che può così essere posizionata con precisione su qualsiasi punto dell’area di scansione. Sulla sommità dell’asse è installato un bilanciatore di peso, il cui filo in nylon è agganciato al carrello verticale e garantisce che la telecamera non caschi nel caso vi sia una rottura degli organi di trasmissione.
- Pannello di comando: ospita l’elettronica di controllo e l’interfaccia utente. Da qui è possibile avviare il sistema, programmare la zona di scansione e monitorare lo stato del funzionamento. L’unità di controllo gestisce in modo sincronizzato i due assi, garantendo movimenti fluidi e coordinati secondo la logica definita dall’utente
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- kit di installazione, con tutte le informazioni e le attrezzature che servono per montare e smontare il macchinario, anche ai fini di ulteriori spostamenti e trasporti in furgoni, navi, ecc.
Ulteriore supporto viene garantito per la fornitura di ricambi, l’aggiornamento di firmware e ogni altra eventualità che dovesse manifestarsi nel periodo garanzia e oltre. Se quello che cerchi è un risultato personalizzato, noi di Pulse Dynamics abbiamo la risposta!
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