SZGH-BCi16 | Robot collaborativo da 16 kg: precisione elevata di ±0,03 mm, carico utile pesante, senza recinzione di sicurezza

SZGH-BCi16: massima precisione e carico utile più pesante nella classe a braccio medio: non è richiesta alcuna recinzione di sicurezza

Il modello SZGH-BCi16 è progettato per ambienti di produzione in cui le parti sono pesanti e le tolleranze di posizionamento sono strette: assemblaggio di componenti di gruppi propulsori automobilistici, elettrodomestici (cestello della lavatrice, compressore, gruppo motore), fissaggio di precisione su sottoassiemi strutturali e operazioni di dispositivi pesanti nella produzione di apparecchiature elettroniche ed energetiche. Con un carico utile di 16 kg e una ripetibilità di ±0,03 mm, il BCi16 occupa una nicchia ristretta ma commercialmente importante: offre la precisione di un cobot leggero ad alta precisione con la capacità di carico utile di un robot industriale tradizionale, il tutto all'interno di un'architettura di sicurezza collaborativa che elimina la recinzione di sicurezza. Per i responsabili dell'automazione di fabbrica nel settore automobilistico Tier 1 e degli elettrodomestici che necessitano di utilizzare un robot collaborativo da 16 kg con precisione di ±0,03 mm in officina insieme agli operatori, BCi16 è la risposta diretta. Lo stack di integrazione SZGH completo - I/O a 32 canali, SDK (C/C++/Lua/Python), Modbus/Profinet, ROS2 - garantisce una connessione perfetta ai complessi PLC di produzione automobilistica e di elettrodomestici fin dal primo giorno.

Specifiche complete

Braccio robotico — SZGH-BCi16

Scatola di controllo

Specifiche I/O della scatola di controllo

Comunicazione e software

5 vantaggi principali del BCi16

Nessuna recinzione di sicurezza: carico utile pesante di 16 kg negli spazi di lavoro collaborativi

Un robot collaborativo da 16 kg senza recinzione di sicurezza è davvero raro. La maggior parte dei robot che movimentano 16 kg o più sono robot industriali tradizionali protetti da protezioni rigide. Il BCi16 ottiene la certificazione di sicurezza funzionale PL=d, CAT 3 (ISO 13849) con rilevamento delle collisioni configurabile a 10 livelli in questa classe di carico utile, consentendo operazioni miste reali nelle linee di assemblaggio automobilistico e di elettrodomestici in cui operatori e robot condividono lo spazio di lavoro. Per l'assemblaggio di livello 1 nel settore automobilistico, l'eliminazione della recinzione riduce l'ingombro delle celle del 20-30%, riduce i tempi di riconfigurazione della linea da ore a minuti ed elimina la barriera fisica e psicologica che limita il naturale passaggio di compiti tra operatore e robot, fondamentale nelle stazioni miste manuali-automatizzate in cui gli esseri umani gestiscono sotto-attività complesse mentre il BCi16 gestisce un posizionamento pesante e preciso. Questa è la capacità commercialmente più significativa del BCi16: esegue lavori che tradizionalmente richiedevano un robot industriale recintato da 16 kg, ma in un formato collaborativo che consente una progettazione flessibile della linea.

Ripetibilità di ±0,03 mm a 16 kg: massima precisione nella classe dei cobot per carichi pesanti

Il raggiungimento di una ripetibilità di ±0,03 mm con un carico utile di 16 kg rappresenta il più alto rapporto precisione/carico utile disponibile nel gruppo di bracci medio-grandi della Serie BC i, ed è eguagliato in questa classe solo dal BCi12 (12 kg, portata 1.250 mm). Il BCi16 raggiunge questo obiettivo attraverso riduttori armonici di alta qualità, encoder congiunti ad alta risoluzione e un controller di movimento con compensazione della deriva termica in tempo reale, essenziale per mantenere la precisione durante cicli di produzione di più ore con una potenza continua di 600 W. Per l'assemblaggio di gruppi propulsori automobilistici (ad es. posizionamento del disco del convertitore di coppia, inserimento a pressione dei cuscinetti, montaggio del sensore), la precisione di ±0,03 mm consente l'assemblaggio robotizzato di componenti con stack di tolleranza che altrimenti richiederebbero il montaggio manuale o un'automazione dedicata. Nell'assemblaggio di elettrodomestici (montaggio di compressori, allineamento dell'albero motore) questo livello di precisione riduce gli scarti di assemblaggio eliminando la variazione di adattamento introdotta dall'errore di ripetibilità del robot, migliorando direttamente la resa al primo passaggio.

Sistema aperto: integrazione profonda per PLC di linee automobilistiche ed elettrodomestici

I clienti di BCi16 in genere gestiscono linee di produzione altamente integrate con PLC di sicurezza Siemens o Omron, sistemi di visione Keyence o Cognex per il controllo della presenza e dell'orientamento delle parti, il monitoraggio della coppia dagli strumenti di fissaggio e la connettività MES/SCADA. L'architettura aperta SZGH si rivolge a ogni livello: Profinet (opzionale) per l'integrazione diretta del Siemens TIA Portal con dati ciclici con una velocità di aggiornamento di 1 ms; Modbus-TCP per PLC Omron/Mitsubishi e controllo trasportatori; SDK Python con API asincrona per l'integrazione MES e la registrazione dei dati di coppia; e ROS2 per la correzione del posizionamento guidata dalla vista. L'ingresso analogico a 4 canali supporta la lettura diretta dei segnali di feedback della chiave dinamometrica o dei dati sulla forza di inserimento, consentendo il controllo di qualità a circuito chiuso senza hardware I/O aggiuntivo. Per gli integratori SI che costruiscono linee automobilistiche o di elettrodomestici, BCi16 si implementa all'interno di architetture di comunicazione di linea standard senza hardware gateway personalizzato.

I/O sicuri a 16 canali: architettura di sicurezza automobilistica completa in un unico dispositivo

Le linee di assemblaggio automobilistico e di produzione di elettrodomestici impongono rigorosi requisiti I/O di sicurezza: circuiti di arresto di emergenza a doppio canale conformi alla norma ISO 13850, monitoraggio dell'interblocco delle porte di sicurezza per ogni pannello di accesso, rilevamento della presenza dell'operatore (tappetini sensibili alla presenza, cancelli di accesso interbloccati), segnali di handshake abilitati ai robot dai PLC di linea e segnali di coordinamento dai sistemi di trasporto a valle e dai cancelli di qualità. I 16 canali DI di sicurezza e i 16 canali DO di sicurezza della scatola di controllo BCi16 forniscono capacità sufficiente per ospitare tutti questi circuiti di sicurezza in un'unica architettura di controllo, senza moduli relè di sicurezza esterni che aggiungono costi, complessità della distinta base e ulteriori modalità di guasto. Ciò è particolarmente utile negli ambienti automobilistici Tier 1 in cui viene verificata la documentazione di convalida della sicurezza per ogni componente classificato di sicurezza; meno componenti significano meno documentazione e una più rapida approvazione dell'audit di sicurezza. I 16 canali DI/DO per scopi generali gestiscono i segnali di processo: avvio/arresto del trasportatore, conferma del bloccaggio dell'attrezzatura, sensori del pezzo in posizione, segnali di passaggio/fallimento del gate di qualità.

ROI di 6-12 mesi: precisione di origine nazionale a un prezzo competitivo

Nel segmento dei robot di assemblaggio di precisione da 16 kg, le piattaforme europee e giapponesi richiedono un premio significativo: spesso un costo di sistema di € 80.000-€ 120.000 per carico utile e specifiche di precisione comparabili. I servoazionamenti, i riduttori armonici e i componenti strutturali di origine nazionale del BCi16 offrono prestazioni di ±0,03 mm a un prezzo di sistema generalmente inferiore del 30-45% alle piattaforme europee concorrenti, rendendo accessibile l'integrazione collaborativa ad alta precisione da 16 kg per i produttori automobilistici e di elettrodomestici di medio volume nel sud-est asiatico, nell'Asia meridionale, in America Latina e in Africa che in precedenza non potevano giustificare l'investimento. Nelle applicazioni di assemblaggio automobilistico su tre turni (1.000-1.500 operazioni/turno), il BCi16 in genere raggiunge il recupero dell'investimento in 6-10 mesi, tenendo conto dello spostamento di manodopera, della riduzione del tasso di scarto grazie a una migliore precisione di posizionamento e dell'eliminazione dei costi di costruzione e manutenzione delle recinzioni di sicurezza.

Scenari applicativi

Settori prioritari consigliati per BCi16: assemblaggio di componenti automobilistici, produzione di elettrodomestici, fissaggi di precisione.

Guida al confronto e alla selezione delle serie

Serie BC i: gruppo di bracci medio-grandi

BCi16 vs. BCi20 – Guida alle decisioni

BCi16 vs BCi12: guida alle decisioni

Albero decisionale per la selezione

Hai bisogno di una precisione di ±0,03 mm? └─ Sì: ├─ Hai bisogno di un ampio sbraccio (1.250 mm+)? → BCi12 └─ Hai bisogno del massimo carico utile (16 kg) nella classe mid-arm? → BCi16 ✓ (sei qui) Hai bisogno dello sbraccio massimo (1.650 mm)? → BCi20 (±0,1 mm) Hai bisogno di un ampio sbraccio + ±0,1 mm + 10 kg? → BCi10

Prospettiva del cliente - Fannie Chen, CEO, SZGH

'Un produttore di elettrodomestici di Córdoba, in Argentina, che produce lavatrici e frigoriferi per il mercato sudamericano, si è rivolto a noi con una sfida specifica: stavano assemblando unità di compressione (14 kg con dispositivo di fissaggio) nei telai degli elettrodomestici e il loro tasso di scarti di assemblaggio manuale dovuto a disallineamento era pari al 4,1% per turno. Avevano bisogno di un robot in grado di gestire il peso e raggiungere una precisione di posizionamento di ± 0,03 mm per eliminare gli scarti di adattamento, ma la disposizione delle celle richiedeva un funzionamento collaborativo perché gli operatori caricavano i fusti. Dopo otto settimane di produzione, gli scarti di assemblaggio sono scesi allo 0,6% e il monitoraggio della coppia di fissaggio tramite il canale di ingresso analogico ha creato un registro automatico della qualità collegato al loro MES: qualcosa che il loro team di ingegneri desiderava da anni ma che non era riuscito a implementare con il precedente processo manuale: nove mesi per l'assemblaggio di precisione con carico utile pesante. tieni gli umani nelle vicinanze.''

Di Fannie Chen, CEO, Shenzhen Guanhong Automation Co., Ltd. (SZGH ) | Maggio 2026

Sistema di controllo

Il BCi16 esegue la piattaforma SZGH GRC (Guanhong Robot Controller) con firmware di precisione per carichi pesanti. Il kernel di movimento GRC implementa il controllo del percorso continuo con monitoraggio della coppia articolare in tempo reale, essenziale sia per la sicurezza collaborativa (rilevamento delle collisioni con un carico di 16 kg) che per la qualità del processo (verifica della coppia di fissaggio tramite feedback analogico). L'assorbimento di potenza medio più elevato del BCi16 (600 W, contro 500 W per BCi10/12) è gestito tramite la regolazione adattiva della potenza del GRC, che ottimizza dinamicamente le correnti di comando congiunte per ridurre al minimo l'accumulo termico durante cicli di fissaggio o assemblaggio di più ore, preservando la precisione di ±0,03 mm durante tutto il turno di produzione.

Il dispositivo di programmazione (touchscreen da 7 pollici, grado di protezione IP54) include modalità di programmazione dell'assemblaggio dedicate: sequenziatore di fissaggio dello schema dei bulloni (definizione di griglia/schema, impostazione del target di coppia, generazione automatica di waypoint), modalità di monitoraggio dell'inserimento a pressione (monitoraggio della forza dell'asse Z rispetto alla posizione per la conferma della pressione del cuscinetto) e pick-and-place con correzione della vista (richiede il pacchetto visivo ROS2). L'integrazione del feedback forza-coppia (opzionale) consente operazioni di contatto conformi per attività di inserimento che richiedono un allineamento guidato dal contatto.

Integrazione SDK e sviluppatori

Lingue supportate

• C/C++ (libreria nativa, latenza Ethernet inferiore al millisecondo)

• Lua (scripting del controller integrato per sequenze di fissaggio)

• Python 3.x (API asincrona: registrazione dati di qualità MES, caricamento cronologia coppia)

Protocolli di comunicazione

• Ethernet (TCP/IP): canale di controllo primario ad alta velocità

• Modbus-RTU/Modbus-TCP: mappatura PLC standard per autoveicoli/elettrodomestici: oltre 250 registri pre-mappati

• Profinet (opzionale): compatibile con Siemens TIA Portal, scambio ciclico da 1 ms — preferito per le linee Siemens Tier 1 del settore automobilistico

• RS485: controller per utensili di coppia, pannelli HMI legacy, azionamenti per nastri trasportatori

Integrazione ROS

• Pacchetti ROS1 (Noetic) e ROS2 (Humble/Iron).

• URDF compatibile con MoveIt2 con geometria di collisione

• Testato con la visione Keyence IV3 per il rilevamento della presenza di parti e la correzione dell'orientamento prima dell'assemblaggio

• Integrazione Photoneo MotionCam-3D per flussi di lavoro di prelievo di contenitori e posizionamento di precisione

Integrazione di terze parti (preconvalidata)

• PLC: Siemens S7-1200/1500 TIA Portal, Omron NX/NJ, Mitsubishi iQ-R

• Strumenti di fissaggio: Stanley Assembly Technologies, strumenti di coppia Desoutter (Modbus/Ethernet)

• Visione: Keyence IV3/CV-X, Cognex In-Sight

• Forza/Coppia: ATI Mini45, Bota SensONE (press-fit, monitoraggio della forza di inserimento)

• MES/SCADA: interfaccia REST/OPC-UA standard per caricamento dati di qualità

Esempio Python di avvio rapido

import szgh_sdk as robot arm = robot.connect('192.168.1.102') arm.move_to(x=400, y=200, z=100, rx=0, ry=0, rz=0, speed=300) torque = arm.get_ai(channel=0) # Leggi il feedback dello strumento di coppia

La documentazione API completa e le guide all'integrazione dell'assemblaggio automobilistico sono disponibili all'indirizzo szghtech.com . Per i file GSD di Siemens TIA Portal e i modelli di programmazione delle sequenze di fissaggio, contattare export02@szghtech.com.

Certificazioni di sicurezza: linguaggio semplice

CE (conformità europea): BCi16 soddisfa la Direttiva Macchine UE 2006/42/CE e gli standard armonizzati di sicurezza dei robot collaborativi. Essenziale per i fornitori automobilistici di livello 1 che esportano verso OEM europei o operano in impianti di produzione dell'UE.

UL (Underwriters Laboratories): certificazione di sicurezza elettrica nordamericana. Obbligatorio per Stati Uniti/Canada; riconosciuto dai principali OEM automobilistici (GM, Ford, Stellantis) negli audit di qualificazione dei fornitori nordamericani.

KC (Certificazione Corea): certificazione elettrica e di sicurezza coreana per l'impiego diretto nelle attività di produzione automobilistica affiliate alla Corea in tutto il mondo (catene di fornitura Hyundai, Kia, Samsung).

PL=d, CAT 3 (ISO 13849): classificazione della sicurezza funzionale del BCi16: fondamentale per ottenere operazioni collaborative senza recinzione con un carico utile di 16 kg. PL=d significa che la funzione di sicurezza ha una probabilità di guasto pericoloso compresa tra 10⁻⁷ e 10⁻⁶ all'ora. CAT 3 significa che l'architettura tollera il singolo guasto senza perdita della funzione di sicurezza. Per i clienti Tier 1 del settore automobilistico che richiedono la documentazione sulla sicurezza funzionale per le dichiarazioni CE dei macchinari, la classificazione PL=d, CAT 3 del BCi16 per il funzionamento collaborativo di 16 kg semplifica la valutazione complessiva della sicurezza della macchina rispetto ai robot che richiedono controlli tecnici aggiuntivi (limitazione di velocità/forza, tappetini di sicurezza) per ottenere lo stato collaborativo.

Garanzia: 12 mesi dalla consegna sul braccio robot e sul sistema di controllo. Partner di assistenza autorizzati in oltre 40 paesi con inventario regionale dei pezzi di ricambio.

Domande frequenti

D1: È sicuro utilizzare un robot da 16 kg in modo collaborativo senza recinzione: potrebbe ferire un operatore?

Il BCi16 è progettato per il funzionamento collaborativo secondo ISO/TS 15066, certificato PL=d, CAT 3. Il sistema di rilevamento delle collisioni a 10 livelli riduce la potenza e la velocità del robot quando viene rilevato un contatto, limitando il carico biomeccanico sull'operatore entro le soglie di prevenzione degli infortuni ISO/TS 15066. La configurazione di sicurezza (velocità, limiti di forza, sensibilità alle collisioni) viene adattata all'applicazione specifica durante la messa in servizio, mentre SZGH fornisce una guida alla configurazione di sicurezza specifica per l'applicazione. Come con qualsiasi robot collaborativo, prima dell'implementazione è richiesta una valutazione del rischio specifica per il sito secondo ISO 12100 e SZGH fornisce modelli di documentazione per questo processo.

Q2: Il BCi16 può integrarsi con il nostro PLC della linea automobilistica Siemens (TIA Portal)?

SÌ. L'interfaccia Profinet opzionale del BCi16 fornisce un profilo del dispositivo GSD compatibile con Siemens TIA Portal con scambio dati ciclico di 1 ms. Oltre 60 segnali I/O Profinet pre-mappati coprono stati comuni, posizione e velocità del TCP, stato I/O, stato del programma e stato delle funzioni di sicurezza. SZGH fornisce un componente aggiuntivo TIA Portal (compatibile con V15+) e una guida alla messa in servizio per l'integrazione Siemens. Per le configurazioni Siemens basate su Modbus-TCP, sono disponibili oltre 250 registri pre-mappati. Contatto export02@szghtech.com per il pacchetto di integrazione Siemens per il settore automobilistico.

D3: Gli I/O di sicurezza a 16 canali possono gestire tutti i segnali di sicurezza in una cella di assemblaggio automobilistico?

SÌ. I 16 canali DI di sicurezza e 16 canali DO di sicurezza ospitano: circuito di arresto di emergenza a doppio canale, monitoraggio di porte di sicurezza/cancelli di accesso (più porte), rilevamento della presenza di tappetino di sicurezza/barriera fotoelettrica, abilitazione/disabilitazione del robot da parte del PLC di sicurezza, interblocchi di sicurezza del trasportatore a valle e trigger di riduzione della velocità basati su zone - contemporaneamente, all'interno di un'unica architettura di controllo. Ciò elimina la necessità di espansione esterna dei relè di sicurezza nella maggior parte dei layout delle celle di assemblaggio automobilistico e semplifica la documentazione di sicurezza funzionale richiesta per le dichiarazioni CE dei macchinari e gli audit di sicurezza dei clienti.

D4: Come si confronta il BCi16 con il BCi20 per gli assemblaggi pesanti?

Il BCi16 (portata di 967,5 mm, 16 kg, ±0,03 mm) è la scelta giusta quando la precisione del posizionamento è fondamentale: assemblaggio di componenti del gruppo propulsore, montaggio di compressori, operazioni di inserimento a pressione dei cuscinetti all'interno di uno spazio di lavoro compatto. IL BCi20 (portata di 1.650 mm, 20 kg, ±0,1 mm) è progettato per operazioni pesanti con buste di grandi dimensioni: costruzione di pallet, movimentazione di telai di grandi dimensioni, raggiungimento di nastri trasportatori ampi. Se la tua applicazione richiede una precisione di ±0,03 mm con carico utile pesante, scegli BCi16. Se avete bisogno del massimo sbraccio e della massima classe di carico utile con ±0,1 mm, scegliete BCi20.

D5: Qual è il compromesso in termini di precisione quando si utilizza un effettore finale da 16 kg alla massima velocità?

Il BCi16 mantiene una ripetibilità di ±0,03 mm (precisione di posizionamento statico misurata secondo ISO 9283) su tutto il carico utile nominale e sull'intera gamma di velocità. La precisione del percorso dinamico durante il movimento ad alta velocità è una metrica diversa: per le applicazioni che richiedono precisione del percorso (non solo ripetibilità della posizione) ad alta velocità con un effettore finale pesante, SZGH consiglia di ridurre la velocità TCP a 500–1.000 mm/s per i segmenti del percorso con la massima precisione. Su richiesta, il team di ingegneri dell'applicazione di SZGH può fornire dati di caratterizzazione dell'accuratezza dinamica per specifiche configurazioni di effettori finali.

Q6: Quali requisiti di base e di montaggio ha il BCi16?

Il BCi16 (peso corporeo 38 kg) si monta tramite flangia ISO 9283 con bulloni M8 (6×, diametro bulloni 50 mm). È supportato il montaggio con qualsiasi angolazione. Dato il carico utile di 16 kg e i carichi inerziali più pesanti alla massima estensione, la guida alla progettazione della base di SZGH raccomanda una rigidità minima della base (frequenza naturale) di ≥ 20 Hz per le applicazioni di produzione standard e fornisce dati tecnici per i progetti di tubi in acciaio, solette in cemento e basi con montaggio a colonna. Il montaggio sopraelevato (invertito) è completamente supportato per l'assemblaggio dall'alto: una configurazione comune nelle celle di assemblaggio dei fusti degli elettrodomestici.

D7: Come vengono gestiti i pezzi di ricambio e l'assistenza per gli ambienti di produzione automobilistica?

SZGH mantiene un inventario regionale di ricambi per componenti critici per il settore automobilistico (moduli di giunzione, schede di servoazionamento, cavi per encoder) con consegna in 3-5 giorni lavorativi dagli hub regionali. Per i clienti del settore automobilistico che richiedono programmi di manutenzione documentati, SZGH fornisce un programma di manutenzione preventiva, una distinta base dei pezzi di ricambio e dati MTBF adatti alla documentazione del processo di manutenzione IATF 16949. La diagnostica remota tramite API Ethernet consente agli ingegneri SZGH di eseguire l'isolamento dei guasti e la correzione dei parametri senza visita in loco per la maggior parte dei problemi relativi al software, riducendo al minimo i tempi di inattività non pianificati.

D8: Quale ROI possiamo aspettarci dall'implementazione di BCi16 in una catena di montaggio di elettrodomestici?

Nell'assemblaggio di elettrodomestici (montaggio di compressori, assemblaggio di motori, movimentazione di fusti) che operano su due o tre turni, le implementazioni BCi16 in genere raggiungono il recupero dell'investimento in 7-11 mesi. Contributi principali: spostamento della manodopera (un BCi16 in genere sostituisce 1-2 FTE in attività di assemblaggio pesanti), risparmio di qualità derivante dalla riduzione degli scarti (precisione di 0,03 mm rispetto al posizionamento manuale), eliminazione del rischio di infortuni sul lavoro derivante dalla movimentazione manuale pesante (riducendo l'esposizione alla compensazione dei lavoratori) ed eliminazione dei costi di costruzione delle recinzioni di sicurezza. SZGH fornisce un foglio di lavoro per il calcolo del ROI personalizzato in base ai parametri di assemblaggio degli elettrodomestici bianchi: contatta export02@szghtech.com.

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