Revolución en intralogística, KEBA y Cognibotics presentan HKM1800

En su búsqueda del controlador de robot perfecto, la empresa sueca Cognibotics se topó con KeMotion. La tarea consistía en resolver el desafío de automatizar la preparación de pedidos en intralogística con un nuevo robot revolucionario con una combinación insuperable de velocidad y alcance.

El legendario encuentro entre Cognibotics y KEBA tuvo lugar en la feria Automatica 2022 en Múnich. Fredrik Malmgren, CEO de Cognibotics, inició el encuentro con una declaración clara: "Hemos decidido que queremos utilizar la tecnología robótica de KEBA para nuestro producto". Esto se debió a que KEBA Industrial Automation tenía exactamente la pieza del rompecabezas que aún le faltaba a la empresa sueca con sede en Lund para la introducción en el mercado de su revolucionario robot de alto rendimiento, el HKM1800, para la manipulación de materiales: KeMotion, la solución robótica de KEBA basada en la plataforma de automatización Kemro X.

HKM significa manipulador cinemático híbrido. El nombre deriva de la combinación de las ventajas de la cinemática en serie y en paralelo; es un híbrido innovador. Este diseño permite las menores masas en movimiento posibles y los tiempos de ciclo más cortos en grandes áreas de trabajo circulares.

"Después de leer los nombres de las interfaces de software de KEBA, supimos que este sistema era un "controlador de robot real" y no un simple complemento robótico para un PLC", afirman los desarrolladores del equipo de Malmgren. Pasaron más de dos años buscando una solución de plataforma y controlador adecuada para su HKM1800, un robot de manipulación para la preparación de pedidos que tiene el potencial de revolucionar toda la industria. Malmgren explica: "Necesitábamos una plataforma robótica madura y completa que permitiera suficiente libertad para nuestros conocimientos específicos. Solo el entorno robótico de KEBA lo ofrecía. Pudimos integrar fácilmente nuestra tecnología aquí. El resultado fue un producto único que no es fácil de copiar".

Cognibotics fue fundada en 2013 por Klas Nilsson con el objetivo de desarrollar tecnología robótica avanzada y robots industriales de última generación para aplicaciones en el procesamiento y manipulación de materiales. Hoy en día, más de 40 personas trabajan en la empresa. Quince de ellos proceden directamente de la ciencia, mientras que muchos otros tienen décadas de experiencia práctica en automatización industrial y robótica industrial. "Nunca fuimos una start-up típica. Si sumamos la experiencia en robótica de todos nuestros compañeros, podemos llegar fácilmente a los 100 años", afirma Malmgren.

Después de la feria de junio, Cognibotics y KEBA comenzaron a trabajar juntos rápidamente: el HKM debería lanzarse al mercado en el plazo de un año. Michael Garstenauer, director de productos de KEBA, explica: "El reto de Cognibotics era entrar en un sector productivo con altas exigencias en cuanto a fiabilidad, servicio, disponibilidad de piezas de repuesto y tecnología con su HKM1800".

Gracias a los requisitos precisos de Cognibotics, se logró el ambicioso objetivo. Al poco tiempo, Cognibotics quedó más que sorprendida de lo que era capaz de hacer KeMotion: "De hecho, tuvimos el sistema funcionando durante días y no se bloqueó. Nos sorprendió mucho", afirma Malmgren. Seis meses después, en enero de 2023, el HKM1800 estaba finalmente completamente funcional en el laboratorio y listo para el mundo del cliente. "Sabíamos que éramos ambiciosos con nuestro plan de tiempo, pero el uso de la solución robótica de KEBA ha acortado nuestro tiempo de desarrollo cuatro veces más rápido y nunca lo habríamos logrado de otra manera.

Este corto tiempo de comercialización es crucial para el futuro éxito de HKM1800 en el mercado", afirma Malmgren. Los cuellos de botella en el suministro global en 2022 provocaron una ligera incertidumbre sobre la finalización oportuna del proyecto. Esto también afectó a los componentes informáticos, como los motores. "Gracias a la producción propia de KEBA, pudimos superar este reto mucho mejor que el mercado", ríe Malmgren mirando hacia atrás.

Cuatro veces más rápido que un humano

El robot de alto rendimiento abre posibilidades completamente nuevas para los procesos de preparación de pedidos asistidos por robot, especialmente cuando varias posiciones de preparación y colocación cubren una gran superficie de trabajo, como es habitual en almacenes intralogísticos y centros de distribución.

Malmgren explica: "Mientras que un humano puede mantener un ritmo de 300-500 ciclos de pick & place por hora, el HKM 1800 puede gestionar más de 2.000 ciclos por hora y tiene la capacidad de llegar mucho más lejos de lo que sería razonable para un humano". Por tanto, el robot de pick & place es cuatro veces más rápido que un humano y puede clasificar mercancías complejas como fruta, verdura o artículos flexibles en cajas.

En comparación con los robots estándar SCARA, Delta y de 6 ejes, está optimizado para aplicaciones de pick-and-place con un rendimiento superior y está diseñado con los grados de libertad adecuados. El HKM1800 tiene una capacidad de carga máxima de 7,5 kg y un alcance de 1.800 mm y cubre un área de trabajo de 10 m². Malmgren dice: "Basamos el diseño en los puentes de celosía alemanes". Está hecho de un material ligero de alto rendimiento, los brazos están hechos de fibra de carbono y se utiliza aluminio para las articulaciones. "Hemos colocado todos los servomotores y engranajes en un punto central que apenas se mueve. Utilizamos las leyes de la física, por lo que toda la masa en movimiento es ultraligera y todas las cosas pesadas están básicamente estacionarias", dice Malmgren con entusiasmo. El HKM1800 está configurado para mover muy poca masa, lo que permite un rendimiento máximo con un consumo mínimo de energía.

Robot de bajo consumo energético gracias a su diseño

Esto hace que el HKM sea un robot de alto consumo energético. El brazo robótico pesa tan solo unos 25 kg, lo que significa que consume un mínimo de energía durante su movimiento. Como resultado, puede acelerar y desacelerar rápidamente sin grandes pérdidas de energía ni generación de calor. Esto se traduce en una reducción de los costes energéticos y simplifica los procedimientos de instalación. "Vemos que los propietarios de marcas cada vez se interesan más por estas características medioambientales para reforzar sus marcas, es decir, utilizando este robot de gran eficiencia energética".

El director de productos de KEBA, Garstenauer, afirma: "Estamos orgullosos de formar parte del HKM1800. Este proyecto demuestra cómo nuestros clientes pueden implementar su tecnología principal basada en nuestra plataforma robótica KeMotion, madura y potente, y llevar su producto al mercado de forma rápida y fiable". Con este proyecto, KEBA pudo sentar las bases para el rendimiento de Cognibotics, incluidos los servoaccionamientos, la tecnología de seguridad específica para robots, los planificadores de movimiento, los intérpretes de programas, las soluciones operativas móviles y las interfaces para la integración de sistemas.