Per soddisfare questa esigenza del mercato, ZASCHE handling ha sviluppato un manipolatore a fune completamente elettrico. La sfida era soddisfare le esigenze e aspettative delle prestazioni pneumatiche con una implementazione puramente elettrica. Non solo le prestazioni dovevano essere paragonabili a quelle dei prodotti esistenti, ma doveva essere più silenzioso, consumare meno energia e avere una manutenzione ancora più semplice.

Tali dispositivi possono sollevare carichi fino a 100 kg e offrire una corsa di 2000 mm. Inoltre, ci si aspetta un controllo con una sola mano per un funzionamento senza fatica, mentre il movimento deve essere fluido e reattivo. Forse l'aspetto più impegnativo di queste attrezzature è la limitazione del movimento quando il dispositivo passa da carico pesantemente a carico leggero. Inoltre era necessario soddisfare i requisiti delle tecnologie Industry 4.0, e la integrazione con le reti CANopen. Caratteristiche come il Safe Torque Off (STO) e l'assenza di caduta quando il freno viene rilasciato erano ulteriori aspetti critici del progetto per garantire la sicurezza dell'operatore.

ZASCHE handling si è rivolta a Delta Industrial Automation per attingere alla sua esperienza nelle soluzioni di controllo dei motori. Un motore a induzione trifase, che richiedeva un controllo orientato al campo (FOC), era stato scelto per alimentare il manipolatore a fune che sarebbe stato alimentato da una rete monofase a 230 V.  Un encoder integrato nel riduttore, che fornisce 1024 impulsi per giro (ppr), è elemento essenziale nel controllo del manipolatore. La necessità di un movimento senza vibrazioni da parte dell'azionamento si è rivelata una sfida per le velocità più alte e più basse, perché gli operatori si aspettano la stessa reattività ai carichi pesanti come ai carichi leggeri.

Dopo un attento esame dei requisiti, Delta ha proposto la serie MH300 di microazionamenti ad alte prestazioni e per impieghi gravosi. L'implementazione del controllo vettoriale si adattava in modo ottimale al motore selezionato. Inoltre, grazie alla riduzione delle dimensioni del 40% rispetto alle generazioni precedenti dell'azionamento, si adattava perfettamente al manipolatore a fune e contribuiva al suo peso complessivo ridotto. Il PLC integrato ha fornito la flessibilità necessaria per ottimizzare il controllo del motore esattamente alle esigenze dell'applicazione. La porta USB integrata nell'azionamento assicurava che il Software del PLC potesse essere aggiornato con facilità, consentendo una rapida messa a punto del sistema. Questo micro drive monofase da 230 V ha anche fornito il supporto integrato richiesto per CANopen e un filtro EMC di classe A (C2).

I manipolatori sono soggetti a carichi che cambiano repentinamente. La serie MH300 fornisce una capacità di sovraccarico del 150% su 60 secondi e del 200% su 3 secondi. Per supportare i requisiti del design compatto, l'STO integrato, conforme a EN 61508 SIL2, ha sostituito i contattori multipli tipicamente necessari per le implementazioni di arresto di emergenza. Accoppiato con un relè di sicurezza, è stato possibile garantire il rilascio sicuro del freno del manipolatore. È stata inoltre implementata la tenuta sicura in caso di perdita di potenza.

La precisione del controllo è requisito fondamentale per queste applicazioni, soprattutto per garantize la corretta rilevazione della posizione  del rotore del motore. Grazie al sistema modulare di interfacce della serie MH300, è possibile interfacciare il drive con un encoder tramite una scheda aggiuntiva da inserire nello slot apposito. In combinazione con la capacità di programmare i limiti di controllo superiori e inferiori nell'MH300, questo ha anche contribuito a ridurre la complessità del progetto.

I prodotti innovativi, come il manipolatore elettrico a fune Z-BE di ZASCHE handling, sono difficili da sviluppare, specialmente quando le aspettative derivate dalle applicazioni precedenti sono già così elevate. Tuttavia, grazie alla stretta collaborazione con Delta Industrial Automation, gli hanno ora accesso a un'alternativa semplice da usare, sicura, accurata, con una bassa manutenzione e, soprattutto, elettricamente efficiente. "La scelta dell'MH300, con la sua semplice configurazione, CANopen integrato e la sua modularità, ci ha permesso di munire il nostro prodotto con un controllo sicuro e la precisione che i nostri clienti si aspettano", ha detto Günther Rieck, ingegnere elettrico di Zasche. Il Dr. Jörg Eidam, CTO di Zasche ha aggiunto: "Apprezziamo anche le intuizioni tecniche e il supporto fornito da Delta in ogni fase dello sviluppo". Holger Friedrich, Responsabile vendite di Delta, ha anche sottolineato che: "La serie MH300, compatta e robusta, è stata progettata esattamente con queste applicazioni", aggiungendo: "È stato un piacere aiutare ZASCHE nel portare la loro applicazione al successo sul mercato".

[1] https://ec.europa.eu/growth/sectors/mechanical-engineering/machinery_en