Termin Pick&Place odnosi się do dowolnej aplikacji, w której element jest pobierany w jednym miejscu, przenoszony i umieszczany w innym. Jest to najczęściej związane z aplikacjami do układania lub paletyzacji. Zagadnienie to, jest niezwykle istotne w procesach produkcyjnych o dużym wolumenie, gdzie wykonywane są powtarzalne zadania. Ale kiedy i jak należy to zrobić?
Które branże używają robotów Pick&Place?
Aplikacje typu „Pick&Place” są powszechnie spotykane w różnych zakładach produkcyjnych. Jest to podstawowe zadanie automatyzacji. Oznacza to, że nawet skomplikowane zadania, takie jak montaż, pakowanie, paletyzacja itp., obejmują Pick&Place jako proces przejściowy. Z tego powodu roboty typu Pick&Place można znaleźć w prawie każdej branży, a ich najczęstsze zastosowania to:
Montaż — roboty typu Pick&Place używane w aplikacjach montażowych chwytają przychodzące części z jednego miejsca, takiego jak przenośnik, i umieszczają lub mocują część na innym elemencie. Dwie połączone części są następnie transportowane do następnego obszaru montażowego.
Pakowanie — roboty zbierające i umieszczające, używane w procesie pakowania, chwytają przedmioty z nadchodzącego źródła lub wyznaczonego obszaru i umieszczają je w pojemniku do pakowania.
Pobieranie z pojemników — roboty typu Pick&Place używane w aplikacjach do pobierania z pojemników/tacek pobierają części lub przedmioty z zadanych miejsc magazynowania. Te roboty typu „podnieś i umieść” zazwyczaj mają zaawansowane systemy wizyjne, które pozwalają im rozróżniać kolor, kształt i rozmiar, aby wybrać właściwe przedmioty, nawet z pojemników zawierających losowo wymieszane przedmioty. Te części lub elementy są następnie transportowane do innej lokalizacji w celu montażu lub pakowania.
Inspekcja – Roboty typu „podnieś i umieść” używane do zastosowań inspekcyjnych są wyposażone w zaawansowane systemy wizyjne do podnoszenia obiektów, wykrywania defektów i usuwania wadliwych części lub elementów poprzez umieszczenie ich w wyznaczonym miejscu(najczęściej skrzynia NOK).
Kiedy należy zautomatyzować proces Pick&Place?
Wiele zadań typu Pick&Place występuje na liniach montażowych lub pakujących. Często kończy się to wąskim gardłem, gdy proces ten jest wykonywany ręcznie. Dzięki automatyzacji można tutaj osiągnąć duży wzrost przepustowości i wydajności. Istnieją sygnały ostrzegawcze, które świadczą o potrzebie automatyzacji m.in.:
– Istnieje potrzeba zwiększenia przepustowości lub występuje wąskie gardło
– Szukasz redukcji kosztów
– Chcesz zachować bezpieczeństwo pracowników w manualnych czynnościach
– Występują problemy z kontrolą jakości
Które roboty mogą wykonywać aplikacje typu „podnieś i umieść”?
Roboty, które mogą wykonywać zadania typu „Pick&Place” są tak różnorodne, jak branże, które je stosują. Niektóre bardziej typowe przykłady to:
– Roboty sześcioosiowe (współpracujące i niewspółpracujące)
– Delta
– SCARA
– Kartezjański
Ponieważ jest to podstawowe zadanie robotyzacji, większość robotów może wykonywać zadania typu „Pick&Place”. Jednak ważniejsze jest pytanie, który z nich jest odpowiedni dla konkretnej aplikacji. Ciężko udzielić odpowiedzi na to pytanie, bez poznania większej ilości szczegółów.
Liczba osi określa stopień swobody i ruchu robota typu Pick&Place. Ogólnie rzecz biorąc, więcej osi oznacza większy ruch i elastyczność. W przypadku zastosowań robotów realizujących procesy, w których przedmioty są umieszczane na przenośniku, pojemniku do kompletacji lub bezpośrednio w pojemniku do pakowania, robot powinien być wyposażony w cztery do pięciu osi. Sześć lub więcej osi jest preferowanych w zastosowaniach, w których robot musi się obracać lub poruszać liniowo, aby wykonywać zadania w ramach swojej przestrzeni roboczej.
Zasięg jest przestrzenią roboczą, która opisuje maksymalną odległość (w poziomie i w pionie), w której robot Pick&Place może obsługiwać elementy. Ponieważ robot musi wybierać i umieszczać przedmioty z dużą precyzją, powinniśmy ocenić jego zasięg, aby określić, czy nadaje się do wybranych operacji. Maksymalny zasięg poziomy to odległość od środka podstawy robota do najdalszego punktu jego chwytaka lub niestandardowego narzędzia końcowego ramienia. Maksymalny zasięg pionowy robota jest mierzony od najniższego punktu, jaki robot może osiągnąć (zwykle jego podstawy) do maksymalnej wysokości, na jaką może przejść nadgarstek.
Powtarzalność opisuje zdolność robota do wybierania i upuszczania przedmiotów w dokładnie tej samej pozycji dla każdej wykonywanej przez siebie procedury. Czynności o wysokiej precyzji (takie jak np. budowa płytki elektronicznej) wymagają robotów o doskonałej powtarzalności i praktycznie zerowej tolerancji. Właściwy robot pick and place powinien być w stanie osiągnąć tolerancję dla docelowego zastosowania — około (<0,5 mm).
Udźwig robota to maksymalna masa, jaką robot może przenieść z jednego punktu do drugiego. Obejmuje wagę zbieranego produktu oraz wagę oprzyrządowania końca ramienia robota. Robot typu Pick&Place musi być w stanie podnieść najcięższy przedmiot w ekwipunku i w pełni wysunąć ramię oraz precyzyjnie umieścić przedmiot.
Co zyskujesz inwestując w robota pick&place?
Roboty typu „Pick&Place” wykonują zadania kompletacji precyzyjnie, dokładnie i niezawodnie — bez robienia przerw lub podatności na zmęczenie i monotonię. Czas instalacji jest znikomy, ponieważ firmy nie muszą wprowadzać poważnych zmian w infrastrukturze swojej powierzchni magazynowej. Właściwie roboty typu „Pick&Place” mogą zacząć działać niemal natychmiast po zainstalowaniu i zaprogramowaniu oraz mogą natychmiast zacząć poprawiać poziom produktywności. Pomimo poziomu zaawansowanej technologii stosowanej w budowaniu robotów typu „Pick&Place”, wymagają one minimalnej konserwacji. Stosując odpowiednie techniki czyszczenia i wytyczne dotyczące konserwacji, firmy mogą przeprowadzać wszystkie wymagane czynności konserwacyjne we własnym zakresie. To sprawia, że całkowity koszt posiadania robota typu Pick&Place jest znacznie niższy, niż w przypadku innych technologii automatyzacji zakładu. Inwestowanie w roboty typu Pick&Place umożliwia firmom uzyskanie przewagi konkurencyjnej i maksymalizację produktywności ich obiektów.
autor artykułu: Dawid Furdzik, comatic.