Standard Bots - Progettazione di robot nativi per l'IA con SOLIDWORKS

Standard Bots vuole rendere più facile l'adozione dell'automazione industriale. Presso il proprio stabilimento di Glen Cove, New York, l'azienda progetta quasi ogni parte dei robot e assembla internamente tutti i prodotti finali. Entro il 2027, prevede di produrre tutto negli Stati Uniti. L'obiettivo è un robot così intuitivo che gli operatori non abbiano bisogno di un manuale. "Standard Bots produce bracci robotici. Ci occupiamo dell'hardware, del software e dello stack dell'IA e consideriamo i nostri robot come i veri e propri utensili elettrici del XXI secolo", afferma il fondatore e CEO Evan Beard.

Realizzare un robot, per sua stessa natura, richiede un'attenta integrazione di sistemi meccanici ed elettrici complessi. Standard Bots sviluppa bracci robotici a sei assi per applicazioni quali assistenza alle macchine, saldatura, pallettizzazione, prelievo e posizionamento, finitura delle superfici e ispezione. Ogni attività pone esigenze diverse in termini di raggio di movimento, carico utile, utensili, precisione e integrazione con le attrezzature circostanti. 

Ben Niewood, Mechanical Engineering Manager, afferma che l'azienda sta lavorando per rimuovere le barriere che hanno reso i robot troppo difficili da utilizzare, costosi o poco adatti al lavoro che gli utenti si aspettano che svolgano. "Stiamo cercando di rendere più facile per l'intero settore industriale americano automatizzare e utilizzare la robotica, per automatizzare attività che gli esseri umani non possono o non vogliono svolgere".

Verifica prima dell'acquisto e della produzione

Prima che Standard Bots acquisti i componenti o dia il via libera alla produzione dei pezzi, gli ingegneri devono avere la certezza che il robot si assembli correttamente e che esegua i movimenti previsti. I componenti meccanici ed elettrici devono condividere spazi interni ristretti senza limitare il movimento delle articolazioni né creare problemi di assemblaggio.

Standard Bots usa SOLIDWORKS® Design per modellare l'intero assieme in 3D, valutare l'adattamento dei componenti e muovere il robot in formato digitale per verificare dove può e dove non può arrivare. In un modello di prodotto 3D dettagliato realizzato con SOLIDWORKS, gli ingegneri possono verificare l'adattamento, i giochi, i movimenti e le potenziali interferenze prima dell'inizio della produzione. Standard Bots crea inoltre disegni di produzione per comunicare la geometria e le dimensioni necessarie per realizzare i componenti con precisione.

Mantenere freschi i numerosi componenti dei robot

Il calore aggiunge un ulteriore problema di integrazione. 

I motori dei robot generano calore all'interno di un assieme molto compatto e i componenti circostanti influenzano il modo in cui tale calore si diffonde nel progetto. Standard Bots utilizza SOLIDWORKS Simulation per i controlli termici durante lo sviluppo. Poiché la simulazione è integrata con il modello di progettazione SOLIDWORKS, gli ingegneri possono valutare il trasferimento di calore in modo efficiente prima dei test fisici.  "I nostri motori si surriscaldano", afferma Niewood. "Possiamo usare SOLIDWORKS Simulation per verificare in modo davvero rapido e semplice come si comporterà quel componente".

Niewood continua: "Abbiamo centinaia di componenti unici, forse migliaia addirittura, e dobbiamo vedere come si integrano tra loro in 3D. Utilizziamo SOLIDWORKS per tutta la nostra progettazione CAD, così possiamo valutare tutto sullo schermo prima di dover acquistare o produrre qualsiasi cosa. Lo utilizziamo anche per creare disegni di produzione accurati. Stiamo inserendo un gran numero di componenti diversi nell'assieme e tutti devono funzionare correttamente insieme. SOLIDWORKS ci aiuta ad assicurarci che tutto si adatti e funzioni come previsto una volta assemblato".

Produrre di più con qualità e uniformità migliori 

Robert Kufner, Presidente e Amministratore Delegato di Designatronics Inc. e cliente di Standard Bots, descrive l'impatto del robot sulle attività in officina:

"Avevamo bisogno di potenziare il nostro reparto di produzione automatizzando alcune delle operazioni più faticose e ripetitive. In questo caso, i cobot [robot collaborativi progettati per lavorare al fianco delle persone] erano la soluzione ideale e Standard Bots ci ha fornito un'ottima soluzione. Il vantaggio principale è stato che abbiamo riscontrato un miglioramento della qualità quasi immediato grazie alla costanza garantita dal robot. Siamo anche riusciti ad aumentare la produzione nel tempo, il che ci ha permesso di riassegnare i nostri preziosi dipendenti ad altre aree".

Inserimento e ampliamento del raggio d'azione dei robot

Man mano che Standard Bots amplia il proprio team di ingegneri, la familiarità con gli strumenti di progettazione diventa un vincolo pratico. "Quando assumiamo qualcuno, abbiamo bisogno che sia operativo fin da subito", afferma Niewood. "Non possiamo permetterci che impieghi sei mesi per imparare a usare un nuovo strumento". Poiché molti candidati conoscono già SOLIDWORKS, l'azienda può abbreviare il periodo di formazione. "La facilità d'uso e la familiarità sono fondamentali per noi e SOLIDWORKS vince questa sfida ogni giorno", aggiunge.

Nell'intero flusso di lavoro, SOLIDWORKS offre a Standard Bots un unico ambiente per visualizzare assiemi complessi, valutare l'adattamento e l'ampiezza di movimento, preparare i disegni di produzione e verificare il comportamento termico dei motori. Beard afferma che questa continuità aiuta i nuovi ingegneri a dare il proprio contributo più rapidamente: "Ci siamo resi conto che SOLIDWORKS forniva un'unica piattaforma che ci consentiva davvero di partire in quarta ed essere al massimo della produttività fin dal primo giorno". Man mano che Standard Bots cresce, l'azienda intende continuare a sviluppare la propria attività partendo da queste basi. "Il nostro obiettivo è diventare la più grande azienda di robotica al mondo", afferma Beard.