Folleto
Guía de selección de módulos de potencia Flex
Los robots están llegando
Seguramente todos hemos visto vídeos de aplicaciones destacadas de robots en líneas de montaje de automóviles, centros de distribución de ventas online y cirugías médicas a distancia. Pero también se están incorporando cada vez más a muchas otras áreas más cotidianas para reducir el trabajo manual, como el corte de césped, la limpieza, la agricultura y la inspección y el mantenimiento. Al mismo tiempo, los robots están asumiendo tareas peligrosas que queremos evitar, como la demolición en la construcción, la desactivación de bombas y las operaciones de búsqueda, rescate y seguridad.
Los robots que no están "atados" se clasifican como AGV (vehículos guiados autónomos) o los más avanzados AMR (robots móviles autónomos) y el mercado para ellos está creciendo rápidamente. Esto se debe a la actual escasez de mano de obra y los costos, y al fuerte crecimiento del comercio electrónico, con sus operaciones de fabricación y logística asociadas. Según los informes de 'Interact Analysis' e 'IFR World Robotics 2021', más de 100.000 AGV y AMR se enviaron en 2021 al sector de la robótica de servicios profesionales, un aumento de 701 TP34T con respecto a 2020, por un valor de 1 TP35T3 mil millones. Para 2025, se espera que se envíen 640.000 AMR, desplazando cada vez más a los AGV. En esta categoría, las aplicaciones están dominadas por el transporte y la logística (Figura 1).
Figura 1: Los cinco principales usos de la robótica de servicios profesionales
Este número de envíos, si bien es significativo, se distribuye entre numerosas pymes manufactureras, quizás unas 800 a nivel mundial con menos de 500 empleados, lo que representa aproximadamente 801.000 proveedores. Esto implica que el hardware suele fabricarse a medida y que surgen dificultades, especialmente en el procesamiento y la distribución de energía.
Garantizar el suministro de energía fiable a los robots.
Con la amplia variedad de AGV y AMR, existe una gama similar de arquitecturas de alimentación interna: si bien todos funcionan con baterías, estas pueden ser de iones de litio, polímero de litio o NiMH, generalmente a 24 V, 36 V o 48 V. Los robots normalmente regresan a una estación de acoplamiento para recargarse con un cargador frontal AC/DC simple, cuya fuente de alimentación, a menudo ruidosa debido a otros equipos como motores, genera sobretensiones, caídas y picos en las líneas de alimentación de CA. Durante su movilidad, los motores y actuadores internos del robot también generan interferencias electromagnéticas (EMI), y el entorno físico puede ser adverso e impredecible, con entrada de polvo, agua, humedad, golpes y vibraciones. El tiempo de actividad es una métrica vital para el retorno de la inversión (ROI), y los AMR deben ser seguros para las personas; no se permiten riesgos innecesarios. Además, el hardware debe ser pequeño, ligero y rentable.
Flex posee una visión única.
Flex tiene experiencia de primera mano con AMR desde hace aproximadamente diez años, con más de 300 instalados en las más de 100 ubicaciones de la empresa. Debido a esto, Flex Power Modules tiene una visión única de los desafíos de proporcionar energía confiable y rentable para los sistemas electrónicos AMR. Es común una arquitectura de bus intermedio donde el voltaje de la batería se convierte a un bus regulado y aislado de 12 V o 24 V, que podría usarse directamente para sensores, por ejemplo. Las cargas sensibles, como los procesadores y las interfaces de comunicaciones, requieren rieles de voltaje más bajos y regulados con precisión, y estos serían proporcionados por reguladores de punto de carga, generalmente de tipo conmutado para una mayor eficiencia (Figura 2).
Figura 2: Una posible arquitectura de alimentación AMR
Los módulos de potencia Flex ofrecen convertidores CC/CC de amplio rango de entrada, ideales para la función de convertidor de bus. Por ejemplo, el PKB5213D serie en formato de octavo de ladrillo que proporciona 12 V a 220 W desde un amplio rango de 18 a 60 V.corriente continua Entrada. El producto se ha configurado con un bloqueo de subtensión de entrada modificado para gestionar las caídas de tensión que suelen producirse en la aplicación, y se ha integrado con éxito en un robot de limpieza industrial, por ejemplo, donde el amplio rango de entrada, la alta densidad de potencia y la fiabilidad demostrada fueron decisivos.
Para una potencia nominal más baja de 50 W, una pieza de ladrillo dieciséisavo de la PKU-E La serie se puede utilizar con una entrada aún más amplia de 18 a 75 V.corriente continua, o una parte de la PKE Serie de 30 W en formato de 1” x 1”.
Se puede elegir un convertidor de punto de carga de entre los módulos de potencia Flex.’ PNA, Unidad de medición de producto (PMU), o digital Metabolismo basal Serie con salidas programables de hasta 0,6 V, capacidad de corriente de hasta 18 A y todas con alta eficiencia en encapsulados LGA/de soldadura.
También se suelen necesitar fuentes de alimentación auxiliares en aplicaciones AMR, por ejemplo, para accionamientos de compuertas de control de motor con voltajes que coincidan con la tecnología del interruptor de accionamiento, como IGBT, MOSFET de Si o SiC. Componentes en el orificio pasante de los módulos de potencia Flex PUC-BG y de montaje superficial PUB Los rangos son adecuados para los voltajes bipolares y asimétricos requeridos, junto con un alto aislamiento de hasta 6,2 kV y una capacitancia de acoplamiento ultrabaja.
Los robots necesitan cuidados.
Puede que no necesiten pausas para el té, pero los robots y sus sistemas de energía necesitan apoyo en la configuración inicial y luego un diálogo continuo para informar sobre el estado, las alarmas y el rendimiento. Esto se facilita para los convertidores de energía con el Diseñador de energía Flex Software con una interfaz gráfica de usuario intuitiva para la configuración inicial. Además, muchos de los convertidores CC/CC disponibles de los módulos de alimentación Flex cuentan con interfaces de datos que permiten la transmisión de información en tiempo real, posiblemente a través de 5G en un entorno IIoT, mientras el robot opera de forma autónoma.
Los módulos de alimentación Flex ofrecen un enfoque personalizado, con una guía de diseño integral disponible, notas de aplicación, hojas de datos y una red global de soporte de ingeniería.
También puede ver nuestro seminario web “Potentes soluciones CC/CC para robótica”.” aquí.
