ULC Technologies realizza un innovativo robot con le soluzioni SOLIDWORKS

Fondata nel 2001, ULC Technologies sviluppa e implementa sistemi robotici, sistemi aerei a pilotaggio remoto, applicazioni di apprendimento automatico e tecnologie di ispezione per l'uso nei settori energetico, dei servizi di pubblica utilità e industriale attraverso la sua divisione Robotics. ULC aiuta le aziende del settore energetico e dei servizi di pubblica utilità a riparare e manutenere le loro condutture e infrastrutture con soluzioni robotiche e servizi di ispezione innovativi.

ULC sviluppa robot per l'esecuzione di servizi specifici per i clienti, tra cui un robot in linea modulare a segmenti simile a un serpente, progettato per eseguire ispezioni e riparazioni all'interno di una conduttura di gas naturale o idrogeno attiva, per oltre 800 metri in entrambe le direzioni. Il risparmio sui costi e la facilità d'uso di questo robot modulare favoriscono una manutenzione preventiva più frequente. Inoltre, il robot rileva e ripara le perdite in luoghi in cui è impossibile eseguire il normale scavo, ad esempio sotto strati di infrastrutture urbane o sotto un fiume, e di conseguenza consente di causare meno disagi per il pubblico, abbassare le emissioni di gas serra e ridurre al minimo i costi.

ULC utilizzava il CAD 3D SOLIDWORKS® per progettare i robot, ma aveva bisogno di funzionalità aggiuntive per sviluppare un robot in grado di muoversi nel difficile ambiente di una lunga conduttura di gas naturale pressurizzato, infiammabile e corrosivo con molte superfici irregolari, tra cui valvole e giunti ad angolo, ostruzioni con bordi affilati e curve a 90 gradi. La risposta per affrontare questa sfida è stata SOLIDWORKS Flow Simulation.

Con gli strumenti di progettazione, PDM, simulazione strutturale, simulazione del movimento, simulazione del flusso e rendering SOLIDWORKS, ULC ha eliminato mesi dal ciclo di sviluppo, collaborando ed eseguendo le iterazioni in modo più efficiente per il suo primo robot simile a un serpente in grado di individuare perdite di dimensioni ridotte come un foro di spillo e di ripararle dall'interno.

"Ci siamo trovati di fronte alla scelta di creare una rete di condutture per i test fisici, acquistare o noleggiare una galleria del vento o utilizzare strumenti di simulazione per eseguire virtualmente i test e la prototipazione del robot", spiega Nicholas Efthimiades, Mechanical Engineer di ULC.

Per una soluzione più veloce, conveniente e prontamente disponibile, ULC ha creato una conduttura virtuale complessa e ha utilizzato l'analisi del movimento di SOLIDWORKS Premium o SOLIDWORKS Simulation Standard, Professional e Premium e SOLIDWORKS Flow Simulation per l'analisi fluidodinamica computazionale (CFD) per simulare il movimento e le prestazioni del robot tra i numerosi ostacoli all'interno di una tubazione pressurizzata. Quindi, in collaborazione con i produttori delle condutture, ULC ha realizzato una serie finale di test fisici delle prestazioni del robot nei segmenti più difficili della tubazione.

"Ci ha aiutato a regolare la forza di tenuta del robot e la coppia sulle ruote, riducendo al contempo il peso, attraverso la determinazione delle forze di trascinamento e di altri elementi di disturbo sul robot. Siamo riusciti ad aumentare la resistenza dove necessario, ma anche a ridurre il materiale e il peso in aree e meccanismi meno critici, ottimizzando il progetto", sottolinea Efthimiades.

Il robot in linea modulare è stato sviluppato a seguito di un contratto con il Dipartimento dell'energia (DOE) degli Stati Uniti, che prevedeva la redazione di rapporti scritti e aggiornamenti mensili sullo stato. ULC ha spesso utilizzato le funzionalità di generazione automatica di rapporti delle soluzioni di simulazione SOLIDWORKS per includere i rendering creati in SOLIDWORKS Visualize e illustrare meglio i concept di progettazione nei rapporti di qualità professionale per il DOE.

Efthimiades conclude: "Dalle applicazioni CAD e PDM a quelle di simulazione e rendering, SOLIDWORKS ci ha fornito gli strumenti integrati di cui avevamo bisogno per supportare la collaborazione e favorire l'innovazione in questo progetto".