Szybka adaptacja robota dzięki modułowej konstrukcji akcesoriów

Firma Sommer-automatic konsekwentnie wdraża konstrukcje modułowe, umożliwiając użytkownikom dostosowywanie robotów do indywidualnych planów i kombinacji. Zgodnie z wymaganiami normy EN-ISO 9409-1 (norma wycofana bez zastąpienia) wszystkie produkty są łączone i wymieniane bez dodatkowych adapterów. Oszczędza to nie tylko cenny czas projektowania i montażu, ale także zmniejsza wymiary konstrukcji, a dokładniej długość konstrukcji przy kołnierzu robota.

Głównymi częściami składowymi robotów lub manipulatorów, które mogą być tworzone w sposób umożliwiający ich późniejsze dostosowywanie do wymagań, są chwytaki. Firma Sommer-automatic proponuje szeroką paletę produktów spełniających niemal każde wymaganie w tym zakresie. Elastyczność systemu automatyzacji zwiększają takie dodatkowe elementy konstrukcji jak ręczne i automatyczne systemy wymiany narzędzi oraz rozdzielacze obrotowe, które ułatwiają wymianę chwytaków lub umożliwiają ich nieprzerwaną eksploatację. Elementy typu systemy wyrównywania osi lub zapobiegania kolizji służą głównie zapewnianiu bezpieczeństwa.

Specjaliści z dziedziny techniki manipulacyjnej i montażowej z Ettlingen opracowali kompletny zestaw, w którym konsekwentnie stosowane są konstrukcje modułowe. W nowym katalogu akcesoriów do robota użytkownicy znajdą rozwiązania pasujące do wszystkich dostępnych wielkości robotów.

W opracowanej na nowo wersji B automatyczne systemy wymiany narzędzi są kluczowymi elementami zapewniającymi elastyczność systemu automatyzacji. Dzięki nim w robotach i manipulatorach można szybko wymienić chwytaki lub narzędzia. Wymiennik narzędzi firmy Sommer-automatic został wyposażony w przemyślaną mechanikę blokującą, która w porównaniu z konwencjonalnymi rozwiązaniami kulowymi umożliwia przeniesienie znacznie wyższego momentu obrotowego. Do tego celu zastosowano sworznie zatrzaskowe, które są dostosowane do rozprężanej tulei. Wysuwane promieniowo nie tworzą w rowku części zdejmowalnej punktowej powłoki, lecz płasko przylegające połączenie. Blokada jest realizowana za pomocą podwójnie działającego siłownika pneumatycznego, przy czym zintegrowana sprężyna naciskowa (działająca jak zasobnik energii) zapewnia siłę blokady w przypadku spadku ciśnienia. Oprócz wyjątkowo dużego przeniesienia momentu obrotowego ta forma blokady cechuje się kompaktową konstrukcją. Użytkownicy mogą nawet przejść na stosowanie konstrukcji o mniejszych wymiarach i tym samym dodatkowo zmniejszyć długość i ciężar na ramieniu robota.

W wersji B mechanika blokady została jeszcze raz powiększona, jednak nie spowodowało to zmiany średnicy zewnętrznej ani zmiany innych wymiarów złączy. W nowej wersji zmodyfikowano również układ przepływu powietrza. Jest on teraz wyposażony w uszczelniacze i umożliwia przyłączenie do 10 pneumatycznych przepustów do zasilenia energią urządzenia umocowanego na zdejmowanej części. Nowe uszczelniacze redukują siły dociskania, a przede wszystkim siły rozłączania przy oddzielaniu elementu zdejmowalnego od części stałej. W finalnej konstrukcji pozwoliło to wyeliminować uchwyt do trzymania elementu zdejmowanego. Wymienniki narzędzi dużego udźwigu WWR 1160 i 1200, które z uwagi na przenoszenie olbrzymiego momentu obrotowego (do 12 000 Nm) są przygotowane na duże obciążenia, stanowią tu wyjątek. Ponieważ w typowych zastosowaniach często są używane kompleksowe systemy chwytaków z własnymi wyspami pneumatycznymi, praktyczniejsze są tu zewnętrzne, indywidualne wymiarowane, przewody zbiorcze doprowadzające sprężone powietrze.

Także zasilanie mediów firma Sommer-automatic rozwiązuje modułowo – za pomocą znormalizowanych modułowych elementów zasilających, które można dopasować do korpusu głównego wymienników narzędzi. Takie prefabrykowane elementy zasilające umożliwiają dołączenie sprężonego powietrza, hydrauliki, wody chłodzącej, elektryki, mogą też pracować jako magistrale. Oczywiste zalety rozwiązań firmy Sommer-automatic w porównaniu ze zintegrowanymi rozwiązaniami innych producentów to nie tylko indywidualne wyposażenie, ale i łatwiejsza konserwacja. Podczas prac serwisowych nie trzeba lutować końcówek (pinów), gdyż elementy tego typu można szybko wymienić.

Oprócz automatycznych wymienników narzędzi dostępne są również ręczne systemy wymiany. W tzw. wymiennikach ręcznych (fot. 4) zastosowano podobną koncepcję systemu blokady, który także tworzy płaskie połączenie między sworzniem blokady a rozprężaną tuleją. Rozwiązanie to umożliwia manipulowanie stosunkowo dużą masą, a także trwałe zachowanie dokładności, powtarzalności i bezpieczeństwa procesu. Dźwignia blokady do ręcznego uruchomienia jest wyposażona we wspomaganą sprężynowo funkcję zatrzaskową i w całości chowa się wewnątrz kompaktowej obudowy. Na zewnątrz nie ma żadnych przeszkadzających elementów. System zintegrowanego przepływu powietrza umożliwia zasilanie maksymalnie sześciu oddzielnych dopływów energii. Dodatkowo na obudowie, podobnie jak w automatycznym wymienniku narzędzi, można mocować elektryczne elementy zasilające.

Zwiększaniu elastyczności robota służy też stosowanie rozdzielaczy obrotowych zapobiegających skręcaniu wiązek kabli i przewodów rurowych. Także w przypadku kołnierza przyłączeniowego firma ściśle stosuje się do swoich założeń dotyczących budowy modułowej. Poza tym rozdzielacze obrotowe odpowiadają w szczególnym stopniu wymaganiom kompaktowej formy konstrukcji. W porównaniu z oferowanymi na rynku produktami są one o około jedną trzecią mniejsze. Przede wszystkim wynika to z zastosowania uszczelniającego płaskiego pierścienia ślizgowego. Jest on powleczony twardym złotem i umożliwia przepływ małych prądów, przy najwyższej jakości styku. Ten rozdzielacz obrotowy umożliwia nawet 12-biegunowe przenoszenie energii do bezprzewodowego przenoszenia sygnałów oraz do 8-krotne zintegrowane przenoszenia powietrza do bezprzewodowego przenoszenia pneumatycznego. Z uwagi na swoją płaską konstrukcję i stabilność rozdzielacza obrotowego są często stosowane jako stosunkowo tanie rozwiązanie do stołów obrotowych w urządzeniach montażowych.

Kolejne wymagania dotyczące ramienia robota są realizowane przez elementy wyrównania osi z dbałością o zrekompensowanie błędów w zakresie prostoliniowości. Ich działanie bazuje na zasadzie podkładki kulistej połączonej z pakietem sprężyn. Natomiast zabezpieczenia antykolizyjne zapewniają aktywne wychylenie. Rozpoznanie przeciążenia pozwala na przesunięcie nawet o 18 mm w kierunku osi z poziomo do 12,5° oraz na skręt o 360° wokół osi z. Po reakcji na przeciążenie mechaniczna pozycja spoczynkowa gwarantuje powtarzalne ustawienie w punkcie zerowym i precyzyjną powtarzalność.

Nowe rozwiązania firmy Sommer-automatic – od wymiennika narzędzi po zabezpieczenie antykolizyjne – spełniają wymagania normy EN-ISO 9401-1 (norma wycofana bez zastąpienia), dzięki czemu wszystkie takie same serie produkowane zgodnie z normą mogą być łączone i wymieniane. Modułowa konstrukcja i prosta adaptacja odnosi się również do znormalizowanych elementów zasilających. Cały projekt tworzenia akcesoriów do robota służy temu, by zredukować ciężar na ramieniu robota, a przede wszystkim zminimalizować rozmiary całej konstrukcji. Ekstremalnie płaskie i lżejsze części składowe pozwalają na optymalne wykorzystanie dopuszczalnego momentu obciążenia. Ma to decydujący wpływ na ekonomiczność i wydajność rozwiązań w automatyzacji. Ponieważ znormalizowane wymiary kołnierzy nie wymagają wykonywania i montowania szybkozłączy, koncepcja modułowa firmy Sommer-automatic nie tylko pozwala oszczędzić cenny czas przeznaczany na projektowanie i konstruowanie, ale często przyczynia się także do minimalizacji długości i ciężaru na ramieniu robota.

Firma Sommer-automatic z Ettlingen jest światowym liderem w produkcji komponentów i systemów techniki manipulacyjnej i montażowej. Szeroka paleta produktów obejmuje chwytaki, separatory, jednostki obrotowe i liniowe, akcesoria do robotów, amortyzatory itd. Specjaliści z firmy Sommer-automatic oferują także rozwiązania dostosowane do specyficznych wymagań. Indywidualnie dopasowywane są standardowe komponenty i kompletne systemy chwytakowe i manipulacyjne.

P.H. Ibematic GmbH
tel. 89 526 93 20
e-mail: ibematic1@wp.pl
www.ibematic.com.pl