Chwytak firmy SCHUNK do systemów paletyzacji i pakowania

Firmy produkcyjne muszą obecnie bardzo elastycznie i szybko dostosowywać produkcję do bieżących wymagań rynkowych. Do przeszłości odeszły czasy, gdy linie produkcyjne były nastawione na jeden typ asortymentu, wytwarzanego w dużych seriach przez dłuższy czas.

Automatyzacja w elastycznym wydaniu

Wymuszona przez rynek elastyczność wytwarzania związana jest z pojawieniem się na liniach produkcyjnych wyrobów o zmiennych parametrach, takich jak: rodzaj produktu, liczba sztuk w partii, rodzaj opakowania, masa czy wymiary. Dodatkowo wymagany wzrost wydajności pociąga za sobą konieczność skrócenia bądź wyeliminowania czasu koniecznego do przezbrojenia linii produkcyjnej na nowy typ wyrobu.

Czynniki te powodują ciągły wzrost roli automatyzacji produkcji, względem której stawiane są coraz większe wymagania. Dotyczy to w szczególności procesów pakowania, gdzie poszczególne produkty często znacznie różnią się między sobą, oraz paletyzacji, gdzie występują palety o różnych wymiarach. Prawidłowe wykonanie tak kompleksowych zadań zapewniają wysoce elastyczne systemy manipulacyjne, połączone z analizą optyczną i specjalistycznym oprogramowaniem. Muszą mieć zdolność błyskawicznego dopasowywania się do rodzaju produktów, co stawia przed specjalistami projektującymi systemy chwytakowe coraz większe wyzwania.

Popularne do tej pory chwytaki przyssawkowe nie sprawdzają się w przypadku produktów o porowatej lub nieregularnej strukturze oraz przy dużych przyspieszeniach transportowych. Wadą chwytaków pneumatycznych jest natomiast brak możliwości płynnej regulacji skoku palca i siły zacisku, co jest niezbędne przy transporcie produktów o dużej zmienności gabarytów.

Chwytaki z napędem serwoelektrycznym

Coraz większe zastosowanie mają obecnie mechaniczne systemy chwytakowe z napędem serwoelektrycznym. Nowoczesne chwytaki są wyposażone w cienkie palce wykonane z blach lub tworzyw sztucznych. Mogą to być palce uniwersalne bądź przeznaczone do konkretnego produktu, wymieniane w zależności od potrzeb za pomocą zamontowanych na chwytakach systemów szybkiej wymiany palców.

Napęd serwoelektryczny pozwala na kontrolowanie skoku i siły zacisku oraz łatwą integrację z systemami sterującymi lub robotami, tworząc kompleksowe inteligentne systemy manipulacyjne. Przykładem takiego chwytaka jest opracowana przez firmę SCHUNK nowatorska konstrukcja chwytaka serwoelektrycznego LEG, przeznaczonego do zadań pakowania, sortowania i paletyzacji. Chwytak ma lekką modułową konstrukcję, przystosowaną do zabudowy jednego (wersja synchroniczna) lub dwóch (wersja asynchroniczna) silników dowolnego producenta (Siemens, Bosch, FANUC, KUKA itp.). Stosuje się silniki o momencie 0,75 Nm i prędkości obrotowej 3000 obr./min. Integracja chwytaka z robotem jest niezwykle prosta dzięki zastosowaniu odpowiednich złączy ISO i połączeniu sterowania bezpośrednio z robotem, gdzie chwytak jest traktowany jako kolejna oś (np. oś 7).

Chwytak w wersji podstawowej ma długość całkowitą 760 mm i skok palca regulowany w zakresie od 0 mm do 281 mm. W wersji synchronicznej steruje się obydwoma palcami równocześnie, a w asynchronicznej można sterować każdym palcem niezależnie, z prędkością 270 mm/s i powtarzalnością 0,005 mm. Siłę zacisku można regulować w zakresie od 300 N do 1500 N, co umożliwia transport produktów o masie <20 kg chwytem siłowym, a o masie <60 kg – chwytem konturowym. Chwytak można wyposażyć w system szybkiej wymiany palców, umożliwiający błyskawiczne dostosowanie do zadań transportowych bez straty czasu na przezbrajanie. Dodatkowo w chwytaku LEG można zamontować ssawki, które w połączeniu z chwytakiem mechanicznym rozszerzają możliwości pakowania, sortowania i paletyzacji w przypadku małych i delikatnych produktów.

Dynamiczny wzrost liczby pakowanych i paletyzowanych produktów w jednostce czasu wymusza multifunkcyjne konstrukcje chwytaków, umożliwiające wykonywanie kilku czynności jednym zespołem chwytającym. Jednym z rozwiązań jest stosowanie systemu „multipick”, umożliwiającego chwytanie kilku produktów jednocześnie. Kolejnym przykładem zespołu chwytającego jest skonstruowany przez firmę SCHUNK chwytak All-In-One. Konstrukcja chwytaka pozwala na chwytanie i paletyzowanie produktów o masie do 25 kg chwytem siłowym i do 50 kg chwytem konturowym, układanie przekładek między produktami oraz transport palet.

Podsumowanie

Przy planowaniu procesów pakowania i paletyzacji niezwykle istotne jest precyzyjne określenie wymagań. Dzięki temu można stworzyć system, który jest nie tylko optymalnie dostosowany do bieżących zadań, ale daje się również bez problemu modyfikować. Powstałe rozwiązania zapewniają elastyczność linii pakującej, a co za tym idzie, minimalizację kosztów i skrócenie czasu potrzebnego do modyfikacji systemu.

SCHUNK INTEC Sp. z o.o.

ul. Puławska 40 A
05-500 Piaseczno
tel. 22 726 25 00, fax 22 726 25 25
e-mail: info@pl.schunk.com
www.pl.schunk.com

źródło: Automatyka 6/2015