Cobot: elettrici o pneumatici?

Come avvertiva un famoso spot pubblicitario, “il potere non è nulla senza controllo”. Per più di due decenni, i produttori di cobot hanno cercato di offrire la perfetta combinazione di potenza e controllo, un delicato atto di equilibrio che richiede molte considerazioni, non ultima la fonte di energia del cobot. Ora, il lancio sul mercato del primo cobot completamente pneumatico arricchisce ulteriormente il complesso mercato dei cobot. Qui Claudia Jarrett, country manager statunitense presso il fornitore di componenti per l'automazione EU Automation, offre una panoramica dei vantaggi dei modelli elettrici e pneumatici.

L’impressionante crescita del mercato globale dei cobot non mostra segni di rallentamento. Secondo il gruppo di consulenza Next Move Strategy Consulting, si prevede che dal 2020 al 2030 crescerà ad un tasso di crescita annuale composto (CAGR) di quasi il 12%, raggiungendo quasi i due miliardi di dollari entro il 2026.

I cobot sono diventati rapidamente uno dei preferiti nell’arsenale di potenti tecnologie di automazione dei produttori: versatili, economici e intrinsecamente sicuri, consentono una vera collaborazione uomo-macchina ed eliminano la necessità di ingombranti celle robotiche e recinzioni di sicurezza.

Una delle ultime aggiunte al ricco panorama dei cobot arriva da Festo. Si tratta di un cobot completamente pneumatico, il primo del suo genere, che è stato recentemente presentato e che dovrebbe essere disponibile sul mercato dall'autunno 2023.

Invece dei tipici motori elettrici e della trasmissione meccanica, il nuovo cobot di Festo è dotato di sei azionamenti diretti pneumatici costituiti da una camera circolare con una parete mobile. Le differenze nella pressione dell'aria su entrambi i lati della partizione provocano il movimento delle articolazioni.

È sempre emozionante vedere le ultime innovazioni raggiungere il mercato, ma quali sono i vantaggi di questa nuova impostazione per i produttori? E quando i cobot elettrici tradizionali sono ancora la scelta migliore?

I cobot pneumatici contengono sei attuatori rotanti nella loro base, eliminando la necessità di motori esterni e quadro di controllo. Ciò li rende incredibilmente leggeri e versatili: con un peso di soli 17 chilogrammi e senza bisogno di hardware aggiuntivo, possono essere facilmente spostati da una persona.

Anche i cobot pneumatici sono molto sicuri. Il loro sistema pneumatico regola la pressione nei giunti quando la macchina rileva una collisione imminente, riducendo la coppia a zero. La loro tecnologia soft-touch fa sì che, in caso di impatto, i cobot siano morbidi come 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 grandi e pesanti. Ciò consente ai cobot di muoversi in modo fluido ed estremamente preciso.

Inoltre, la progettazione semplice dei sistemi pneumatici fa sì che i cobot siano più durevoli e richiedano meno manutenzione rispetto alle loro controparti elettriche.

Infine, un vantaggio condiviso dai cobot pneumatici ed elettrici è la programmazione low-code, che facilita la configurazione per gli utenti meno esperti. Secondo Festo, i cobot pneumatici possono essere pronti all’uso in meno di un’ora per alcune applicazioni, e anche gli utenti senza competenze di programmazione possono sfruttare la modalità di configurazione guidata per programmare manualmente i movimenti.

Nonostante i numerosi vantaggi dei cobot pneumatici, ci sono ancora situazioni in cui le alternative elettriche potrebbero essere preferibili. È il caso, ad esempio, delle applicazioni che richiedono regolazioni di velocità precise e rapide. I sistemi pneumatici consentono un controllo della velocità limitato rispetto alle loro controparti elettriche, che offrono un controllo completo del movimento, inclusa la possibilità di programmarli con velocità personalizzate.

Un altro inconveniente tipico dei sistemi pneumatici è che l’aria compressa utilizzata per alimentarli contiene acqua, che può accumularsi nei tubi e compromettere la funzionalità e la durata dei cobot. Ciò può rappresentare un problema anche in condizioni di congelamento, come quelle che si possono riscontrare in alcune applicazioni nel settore alimentare e delle bevande.

Infine, gli attuatori pneumatici sono utilizzati al meglio in applicazioni leggere e medie, ma potrebbero non essere abbastanza potenti per applicazioni pesanti, dove un'alternativa elettrica potrebbe essere più adatta.