Servoaccionamientos descentralizados para la automatización robótica industrial

Murrelektronik, un proveedor mundial de tecnología de automatización e instalación, se centra en arquitecturas de sistemas descentralizados para constructores de máquinas. Los sistemas robóticos industriales tradicionales se basan en arquitecturas centralizadas, donde los controladores de robots y los servoaccionamientos se alojan dentro de un armario de control. Esta configuración convencional requiere conexiones dedicadas de potencia y retroalimentación para cada motor, lo que resulta en un cableado extenso, un esfuerzo de instalación significativo y grandes requisitos de espacio en el armario, limitando la flexibilidad de los diseños modulares de máquinas. Para superar estas limitaciones, la empresa buscó extender los principios de automatización descentralizada a la robótica, creando una referencia práctica para futuros diseños de máquinas.

Integración del control de movimiento descentralizado
En colaboración con Danfoss y autonox Robotics, Murrelektronik desarrolló un caso de prueba de aplicación utilizando un robot industrial de 6 ejes diseñado para manipulación de materiales, ensamblaje, dosificación y soldadura. El proyecto utilizó una plataforma de movimiento descentralizada donde los servoaccionamientos y motores se combinan en una sola unidad compacta. Al montar estos servoaccionamientos integrados directamente en el brazo robótico, se elimina la necesidad de instalaciones convencionales en armarios. Un único módulo de fuente de alimentación con una tarjeta de opción de acceso descentralizado integrada alimenta todos los accionamientos descentralizados mediante un cableado en cadena (daisy-chain). Esta arquitectura acerca el control, la distribución de energía y las interfaces de entrada/salida al nivel de la máquina.

Requisitos de seguridad y precisión
El equipo de ingeniería requería una plataforma que ofreciera control de movimiento dinámico de alta precisión, seguridad funcional y protocolos de comunicación abiertos. Fueron necesarias funciones avanzadas de movimiento seguro, más allá de la desconexión segura del par (Safe Torque Off), para garantizar la seguridad del operador sin comprometer la productividad de la máquina. «Evaluamos el mercado en busca de una solución de servo descentralizada, y el accionamiento integrado encajaba perfectamente en nuestro concepto», afirma Marco Bosch, Director Global de Ingeniería de Soluciones en Murrelektronik. «Necesitamos funciones avanzadas de movimiento seguro que nos permitan combinar flexibilidad, productividad y seguridad de la máquina». La plataforma seleccionada utiliza módulos de carburo de silicio para una eficiencia térmica optimizada y admite múltiples protocolos de comunicación industrial, facilitando una integración perfecta en el entorno del controlador lógico programable (PLC) existente.




Reducción del cableado y del espacio en el armario
Tras un período de ingeniería colaborativa de seis meses, la arquitectura resultante proporcionó un modelo escalable y plenamente operativo para diseños modulares de máquinas. La instalación directa de los servoaccionamientos en la estructura del robot eliminó por completo los equipos del armario de control, reduciendo su tamaño en un 60 por ciento. Además, la implementación del cableado en cadena disminuyó la longitud total del cable hasta en un 80 por ciento. Esta reducción disminuye los costos generales de cableado y crea una estructura de máquina más limpia y compacta, proporcionando a los integradores de sistemas y fabricantes de equipos un método verificado para implementar el control de movimiento descentralizado en aplicaciones robóticas.

Editado por Maria Brueva, editora de Induportals – adaptado por IA.

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