Controllo del movimento nei più grandi magazzini del mondo

Dietro le quinte dei tuoi acquisti online, i robot portatili esplorano i piani dei magazzini automatici e prelevano i tuoi articoli per te. Questi robot sono chiamati veicoli a guida autonoma, abbreviati con AGV, e sono alimentati in parte da encoder magnetici Timken^®.

Gli encoder utilizzano la tecnologia di rilevamento per identificare i cambiamenti nei campi magnetici. Il ruolo degli encoder magnetici Timken^® è quello di aiutare la navigazione degli AGV. Senza di loro, potrebbero incrociarsi o non funzionare affatto.

“Immaginate la precisione necessaria per posizionare il braccio robotico di un AGV per prelevare una borsa contenente qualcosa come un flacone di aspirina in un magazzino gigante”, afferma John Santos, ingegnere capo, prodotti per sensori. “Gli encoder magnetici Timken forniscono il feedback su velocità e posizione che guida con precisione gli AGV verso la destinazione corretta”.

Il risultato è una danza logistica ben orchestrata, in cui i prodotti vengono prelevati con precisione e spediti in tempo ai consumatori dai più grandi rivenditori del mondo.

Gli AGV fanno parte di una tendenza all’automazione che sta cambiando la vendita al dettaglio online e fisica. I grandi rivenditori desiderano che i robot gestiscano le attività manuali e ripetitive del prelievo degli ordini lasciando alle persone i lavori più complessi come il controllo qualità e l’assistenza clienti. Risultato: i consumatori ottengono i prodotti più rapidamente e le aziende lavorano in modo più efficiente.

“Gli encoder magnetici Timken forniscono il feedback su velocità e posizione che guida con precisione gli AGV verso la destinazione corretta”.

Giovanni Santos
ingegnere capo, prodotti per sensori, Cone Drive di Timken

Una nuova generazione di sensori

Tradizionalmente, gli encoder ottici, come quelli del mouse del computer, venivano utilizzati per controllare il movimento in applicazioni come macchine utensili, robotica e dispositivi di assemblaggio. Poiché i design ottici utilizzano il rilevamento della linea di vista per creare segnali, funzionano bene in ambienti operativi puliti e silenziosi.

Aggiungendo polveri, detriti, umidità elevata, vibrazioni e altre condizioni di shock le cose si complicano. Negli ultimi 20 anni, applicazioni come magazzini, impianti di produzione della carta e produzione automobilistica hanno integrato maggiore automazione nei loro sistemi. Di conseguenza, i costruttori di apparecchiature hanno avuto bisogno di soluzioni di rilevamento in grado di gestire le condizioni imperfette in quegli ambienti operativi.

In risposta, gli ingegneri Timken hanno brevettato i progetti di encoder magnetici con tecnologia ad effetto Hall per ottenere un’alta risoluzione da un disco target magnetico durevole. Il rilevamento magnetico non ha bisogno di un ambiente pulito per funzionare con precisione.

Gli encoder magnetici Timken sono stati utilizzati per la prima volta nei sensori del servosterzo elettrico per autoveicoli per migliorare la precisione e l’efficienza dello sterzo assistito. Nelle auto, i dispositivi aiutano a rilevare la posizione e la coppia applicata al piantone dello sterzo mentre il conducente gira il volante. Quindi, il software converte quei segnali in un’uscita opportuna attraverso il motore.

Il concetto è lo stesso negli AGV, dove viene applicata una nuova quinta generazione di encoder magnetici. Questi encoder sono i perni della comunicazione tra i piantoni dello sterzo e i motori AGV, e aiutano a controllare la velocità e la posizione di un’unità in modo che il robot sia sempre nel posto giusto al momento giusto.

“Il tempo di attività è fondamentale perché se si perdono gli encoder, si spegne il cuore del robot”, afferma Santos. “Siamo noti per la nostra affidabilità. Con i clienti automobilistici, abbiamo registrato un tasso di guasto che equivale a parti per milione”.

Decifrare il codice per l’affidabilità e la risoluzione

Timken ha lavorato con i fornitori di motori AGV negli ultimi cinque anni per personalizzare questa tecnologia per le loro applicazioni. Ora, l’azienda sta passando alla produzione poiché i più grandi rivenditori al mondo implementano la tecnologia in più strutture.

Gli ingegneri Timken sono arrivati al design dell’encoder magnetico odierno grazie a un’ampia ricerca, allo sviluppo e ai test nel mondo reale in magazzini automatizzati in cui i rivenditori stanno sperimentando la tecnologia prima di applicarla in modo più ampio. Lavorando con più produttori di AGV, Timken ha personalizzato i prototipi in base al design del motore di ciascun cliente. Quindi, gli encoder magnetici sono stati sottoposti alle condizioni uniche di detriti, vibrazioni e urti nei magazzini di prova. I risultati sono stati sempre positivi.

“Utilizzando gli encoder magnetici Timken, i produttori di AGV hanno eliminato le tipiche modalità di guasto riscontrate con gli encoder ottici”, afferma Santos. “In questa linea di prodotti stiamo sviluppando e producendo sensori invece di cuscinetti, ma il nostro approccio è lo stesso. Il mondo del design è sempre all’interfaccia tra componenti rotanti e fissi e comprende il modo in cui le tolleranze e i carichi influenzano tale interfaccia”.

Il risultato è una soluzione di rilevamento a basso profilo, resistente e ad alta risoluzione, tutte chiavi per il successo nel mercato degli AGV poiché, in senso figurato, trovano e spostano gli aghi nei pagliai.

Scopri di più sulle soluzioni Timken per i magazzini automatici in questo articolo sui sistemi di guida telescopica Rollon® dell’azienda.

Last Updated: 2022/03/7

Published: 2021/11/29