Nové manipulační moduly pro vnitřní logistiku

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 podtlakem 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 k paletování 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 integrovány přímo v chapadle. S pevnými středními čelistmi, individuálně 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 zboku, 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 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 2500 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.
www.cz.schunk.com

Video najížděcího pásového chapadla na http://www.youtube.com/watch?v=xB5pJRsk7xc
 

Publikováno: 30. 3. 2016 | Počet zobrazení: 2397 472