01. září 2015 00:45

Nové manipulační moduly pro vnitřní logistiku

Nikde jinde nemusí poskytovat uchopovací systémy tak vysoký stupeň flexibility jako ve vnitřní logistice. To platí jak ve vztahu k obalu, velikosti a hmotnosti manipulovaného dílu, tak i pro integraci do interních procesů. S ohledem na stále rostoucí požadavky naráží běžné paletizátory, svěrná nebo vakuová chapadla stále častěji na své hranice. Jsou příliš neflexibilní, těžké nebo nejsou vhodné na některé varianty obalů. Východisko nabízí nová mechatronická chapadla. S inovativními uchopovacími principy, modulární konstrukcí a pokrokovými materiály odkrývají nové dimenze v rozmanitém světě Pick & Place.

Ve vnitřní logistice dominují v současnosti dvě varianty uchopování: vakuová chapadla, která uchopují manipulované objekty pod tlakem, a svěrná chapadla, u kterých jsou objekty mechanicky sevřeny mezi dva nebo více uchopovacích prstů. Uchopení vakuem se osvědčilo všude tam, kde jsou dobré možnosti přístupu shora a výrobky mají dostatečně tuhé a hladké povrchy. Pokud přístup shora není možný nebo se manipuluje např. jogurtovými kelímky v otevřených zásobnících, uchopovací princip je nepoužitelný. Při balení do fólií vzniká navíc riziko, že se fólie během manipulačního procesu roztrhne a chapadlo díl ztratí. Svěrná chapadla mohou být naproti tomu velmi flexibilně použita pro stabilní, jednotlivé díly. Při manipulaci s poddajným nebo v těsném spojení ležícím zbožím však často selhávají, protože nemůže být dosaženo požadovaného tlaku nebo mezera mezi kusy není dostatečná pro bezpečné uchopení.

Najížděcí pásové chapadlo umožňuje alternativní manipulační strategii

Jako alternativu vyvinul institut Fraunhofer IPA ve Stuttgartu společně s firmou SCHUNK v rámci technologické studie najížděcí pásové chapadlo, které by mělo do budoucna odstranit některé nedostatky stávajících řešení. Jeho základním principem jsou najížděcí pásy. Přitom se oblý třecí element přitlačí čelně na uchopovaný objekt a rotuje v opačném směru. Třením se objekt oddělí a transportuje na chapadlo. K zajištění co nejvíce flexibilního využití jsou dva AWM pásové moduly uspořádány paralelně. Jejich vzájemnou vzdálenost je možné lineární jednotkou měnit a manipulovat jak s různě zabalenými, tak i s různě velkými objekty. Jelikož jsou oba prsty otočné, může být chapadlo použité jak pro sevření, tak pro najíždění. Je vhodné jak k paletování, tak i k depaletování zboží ze stejných nebo různých palet a může být použité k manipulaci s kartony, krabicemi a svařenými obaly, stejně tak jako k manipulaci vaků a sáčků. K vytvoření speciálních ukládacích vzorů lze s objekty v probíhajícím manipulačním procesu otáčet přímo na chapadle. K tomu se oba pásy pohybují v opačných směrech v definovaném pořadí. Maximální manipulační hmotnost chapadla AWG je v současné době 40 kg. Maximální šířka manipulovaného objektu je 1,5 m.

Podle specialistů na uchopovací systémy firmy SCHUNK je AWG zajímavé pro tři oblasti využití: pro práci s jednotlivými smíšenými paletami, k oddělování plochých dílů v průmyslu a pro průmyslové skladování. Tak by mohlo být využitím AWG ve velkých skladových halách zrušeno používání standardních dopravních systémů.

Pásové chapadlo konstrukčně navazuje na silné stránky adaptivního paletizačního uchopovacího systému LEG firmy SCHUNK. Oba systémy mohou být vybaveny různými průmyslovými servomotory, což znatelně zjednodušuje integraci do stávajících zařízení. Tak mohou být moduly například integrovány přímo jako sedmá osa v robotických aplikacích. I elektrické provedení, modulární a lehká konstrukce byly přejaty z paletového uchopovacího systému.

Variabilní vícenásobný uchopovač zvyšuje výkon v paletizaci

LEG je kompaktní a flexibilní řešení „all-in-one“ pro různé balicí úlohy. Může manipulovat s paletami, oddělovacími kartony a různými produkty. Všechny k tomu potřebné funkce jsou již intergrovány přímo v chapadle. S pevnými středními čelistmi, indiviuálně nastavitelnými prsty vyrobenými z kompozitního materiálu a pneumatickým vyrážečem lze současně manipulovat s více produkty, a tím výrazně zvýšit paletizační výkon. V případě potřeby mohou být uchopovací prsty ovládány odděleně a díly odkládány jednotlivě. K tomu může být osová vzdálenost mezi prsty individuálně definována. V závislosti na druhu zboží a hmotnosti je možné pracovat s minimálními rozměry mezer od 3 do 10 mm. Pokud jsou prsty kombinovány s vakuovým efektem, lze tyto odstupy dále redukovat.

Při manipulaci s poddajnými díly nebo choulostivými produkty s hladkými povrchy mohou být použity prsty s tenkou vrstvou, které uchopují velmi jemně a zároveň bezpečně, a to jak mechanicky z boku, tak pomocí vakua. Uchopovací systém LEG disponuje velmi vysokou polohovací přesností a pracuje flexibilně se zdvihy až 281 mm na čelist. To je vhodné pro všechny aplikace, u kterých se s vysokým výkonem plně automatizovaně paletizují nebo vyskládávají různé produkty – v nápojovém průmyslu, stejně tak v potravinářství nebo u nepotravinářského zboží.

Uhlíkové kompozity místo hliníku

Podobně inovativní přístup sleduje SCHUNK také u chapadla s velkým zdvihem CGH. Je to první standardizované chapadlo s velkým zdvihem, jehož základní tělo je z uhlíkového kompozitu. Univerzálně použitelný modul přesvědčuje jak svou energetickou efektivitou, tak i hospodárností. S ním je možné zvýšit dynamiku stávajících zařízení nebo použít menší typy robotů. Lehké chapadlo CFG využívá ve svůj prospěch výjimečných vlastností uhlíkového kompozitu: materiál disponuje asi čtyřnásobně vyšším modulem pružnosti a dvakrát vyšší pevností v tahu než hliník. Zároveň váží o cca 40 % méně. Aby bylo možné využít výhod uhlíkových kompozitů v celém jejich rozsahu a zároveň zaručit vysokou stabilitu chapadla, byla struktura uhlíkových vláken těla chapadla vyrobeného infuzním RTM-procesem navržena pro velká zatížení. Tělo chapadla je vyrobeno infuzní technologií RTM. Tak bylo možné zrealizovat chapadlo lehké a zároveň mimořádně torzně a ohybově tuhé. S hmotností jen 11,7 kg disponuje CGH uchopovací silou 2 500 N a variabilním zdvihem na prst až 160 mm. Lze jím dynamicky manipulovat se zbožím až do 12,8 kg. Téměř bezvůlový řemenový pohon a synchronizované prsty zaručují precizní práci chapadla i při variabilním zdvihu. Tak může v případě potřeby střídavě uchopovat velké a malé díly. Pomocí ISO-příruby jej lze adaptovat na nejrůznější roboty.

Narolování Při narolování jsou manipulované objekty uloženy na chapadlo pomocí dopravníkových pásů.
Otočení Protichůdným pohybem pásů lze objekty otáčet.
Princip funkce V závislosti na aplikaci umožňuje AWG různé operace.
LEG 1 LEG firmy SCHUNK: v základním provedení, …
LEG 2 … jako víceosý systém,
LEG 3 … a k manipulaci s paletami.
CGH „Lehká váha“ s velkou dávkou výkonu: Tělo z uhlíkového kompozitu snižuje hmotnost velkozdvihového chapadla CGH na pouhých 11,7 kg.

www.schunk.com

SCHUNK Intec s. r. o.
Drážní 7b
627 00 Brno-Slatina
T: +420-531 022 061
F: +420-531 022 065
info@cz.schunk.com
www.schunk.com