Roboty typu \u201ePick&Place\u201d istniej\u0105 od dawna, ale dzisiejsze rozwi\u0105zania ewoluuj\u0105, aby zapewni\u0107 operatorom dodatkowe r\u0119ce do pomocy, kt\u00f3rych potrzebuj\u0105. R\u0119ce, kt\u00f3re poruszaj\u0105 si\u0119 szybciej, podnosz\u0105 ci\u0119\u017csze \u0142adunki i robi\u0105 to bardziej konsekwentnie ni\u017c ludzie. W rzeczywisto\u015bci roboty przenosz\u0105ce elementy maj\u0105 praktyczn\u0105 rol\u0119 w prawie ka\u017cdym \u015brodowisku przemys\u0142owym, a w por\u00f3wnaniu z innymi opcjami automatyzacji maj\u0105 jedn\u0105 z najni\u017cszych barier wej\u015bcia.<\/p>\n
Obecnie roboty przenosz\u0105ce s\u0105 u\u017cywane na r\u00f3\u017cne sposoby, od chwytania cz\u0119\u015bci w procesach monta\u017cu, pakowania pude\u0142 w zak\u0142adach wysy\u0142kowych, paletyzacji skrzy\u0144, \u0142adowania narz\u0119dzi do obr\u00f3bki lub kontroli cz\u0119\u015bci po wszelkiego rodzaju inne przydatne zadania.<\/p>\n
Dzisiaj przyjrzymy si\u0119 efektorom robota, czyli narz\u0119dziom, kt\u00f3re pozwalaj\u0105 na realizacj\u0119 procesu \u201ePick&Place\u201d w najwydajniejszy spos\u00f3b. Pod lup\u0119 we\u017amiemy najbli\u017cszy rodzaj efektora dla aplikacji \u201epodnie\u015b i upu\u015b\u0107\u201d, czyli chwytaki.<\/p>\n
Chwytaki do robot\u00f3w s\u0105 u\u017cywane w r\u00f3\u017cnych ga\u0142\u0119ziach przemys\u0142u do przenoszenia, sortowania, monta\u017cu i pakowania komponent\u00f3w. Dost\u0119pna jest zaskakuj\u0105ca gama typ\u00f3w i rozmiar\u00f3w chwytak\u00f3w dla ramienia robota przemys\u0142owego lub potrzeb zwi\u0105zanych z automatyzacj\u0105. Wsp\u00f3\u0142praca z wiod\u0105cym zespo\u0142em maszynowym i szeroka gama produkt\u00f3w w celu zidentyfikowania najlepszego rozwi\u0105zania chwytaka do aplikacji automatyki przemys\u0142owej jest kluczem do sukcesu.<\/p>\n
Pami\u0119tajmy, \u017ce chwytaki to tylko jedna kategoria rozwi\u0105za\u0144 oprzyrz\u0105dowania ko\u0144cowego ramienia EOAT (Robot End of Arm Tooling). Istniej\u0105 innego typu zako\u0144czenia ramienia robota przystosowane do innych aplikacji np. spawania lub skr\u0119cania.<\/p>\n
Oto 3 podstawowe rodzaje chwytak\u00f3w, u\u017cywane w aplikacjach \u201ePick&Place\u201d:<\/p>\n
Chwytaki podci\u015bnieniowe<\/strong><\/p>\n Jednym z najpopularniejszych typ\u00f3w chwytak\u00f3w s\u0105 chwytaki podci\u015bnieniowe. Tego rodzaju chwytaki zrobotyzowane, znane r\u00f3wnie\u017c jako przyssawki pr\u00f3\u017cniowe, zmieniaj\u0105 ci\u015bnienie atmosferyczne, aby wytworzy\u0107 zasysanie. Efekt ssania jest wywo\u0142ywany przez podci\u015bnienie uzyskiwane za pomoc\u0105 pompy i sterowane zaworem otwieranym w momencie kontaktu przyssawki z obiektem. Podci\u015bnienie wyst\u0119puj\u0105ce za przyssawk\u0105 niejako stara si\u0119 wci\u0105gn\u0105\u0107 przez ni\u0105 obiekt, co nie jest mo\u017cliwe ze wzgl\u0119du na jego rozmiar. W takiej sytuacji obiekt b\u0119dzie zachowywa\u0142 si\u0119 jak korek \u201eprzyklejony\u201d w miejscu przez podci\u015bnienie.<\/p>\n Przyssawka jest jednym z najwa\u017cniejszych element\u00f3w chwytaka podci\u015bnieniowego, a jednocze\u015bnie jego najdelikatniejsz\u0105 i nara\u017con\u0105 na uszkodzenie cz\u0119\u015bci\u0105 sk\u0142adow\u0105. Jej zadaniem jest zapewnienie odpowiednio szczelnego po\u0142\u0105czenia z detalem oraz podtrzymanie detalu w czasie manipulacji za pomoc\u0105 podci\u015bnienia. Uszkodzenie najcz\u0119\u015bciej powstaje przy bezpo\u015brednim kontakcie z przenoszonym komponentem, kt\u00f3ry mo\u017ce by\u0107 chropowaty, mie\u0107 podwy\u017cszon\u0105 temperatur\u0119, niekiedy mo\u017ce te\u017c by\u0107 zanieczyszczony czynnikami zewn\u0119trznymi, kt\u00f3re wyst\u0119puj\u0105 w procesie produkcyjnym.<\/p>\n Chwytak\u00f3w podci\u015bnieniowych naj\u0142atwiej u\u017cy\u0107 do przenoszenia przedmiot\u00f3w o du\u017cej, p\u0142askiej powierzchni, zapewniaj\u0105cej dobre przywieranie ko\u0144c\u00f3wki.<\/p>\n Chwytaki pneumatyczne<\/strong><\/p>\n Ten rodzaj chwytaka najbardziej przypomina par\u0119 palc\u00f3w lub zestaw szcz\u0119k. Chwytaki pneumatyczne, znane r\u00f3wnie\u017c jako chwytaki mechaniczne aktywowane spr\u0119\u017conym powietrzem, s\u0105 szczeg\u00f3lnie popularnym typem EOAT, zw\u0142aszcza do precyzyjnego manipulowania poszczeg\u00f3lnymi cz\u0119\u015bciami w procesie produkcyjnym. Wt\u0142aczane do cylindra wewn\u0105trz chwytaka spr\u0119\u017cone powietrze nap\u0119dza t\u0142oczysko. T\u0142oczysko po\u0142\u0105czone jest ze szcz\u0119kami chwytaka. Otwieranie lub zamykanie szcz\u0119k sterowane jest za pomoc\u0105 ruchu t\u0142oka.<\/p>\n Proces polega na wybraniu odpowiedniego typu i wielko\u015bci chwytaka oraz zaprojektowaniu narz\u0119dzia palcowego do konkretnego zastosowania. Kategoria chwytak\u00f3w pneumatycznych jest bardzo zr\u00f3\u017cnicowana, dlatego nale\u017cy odpowiednio dobra\u0107 rozmiar chwytaka i konstrukcji oprzyrz\u0105dowania, aby zapewni\u0107 wystarczaj\u0105c\u0105 si\u0142\u0119 chwytu dla wagi i pr\u0119dko\u015bci, z jak\u0105 chce si\u0119 nim porusza\u0107. Chwytaki mog\u0105 by\u0107 ma\u0142e, aby podnie\u015b\u0107 elementy elektroniczne lub ma\u0142e elementy medyczne, lub wystarczaj\u0105co du\u017ce, aby podnie\u015b\u0107 pe\u0142nowymiarowe ko\u0142a samochodowe.<\/p>\n Chwytaki pneumatyczne s\u0105 dost\u0119pne w wersjach dwu- i trzy-palcowych, kt\u00f3re mog\u0105 porusza\u0107 si\u0119 r\u00f3wnolegle lub pod k\u0105tem. Projekty z trzema palcami mog\u0105 \u0142atwiej pomie\u015bci\u0107 cylindryczne obiekty, w kt\u00f3rych konieczne jest zachowanie dok\u0142adnego \u015brodka cz\u0119\u015bci.<\/p>\n Chwytaki te mog\u0105 by\u0107 bardziej wyspecjalizowane i zaprojektowane dla jednej konkretnej cz\u0119\u015bci lub z du\u017cym zakresem chwytania, aby pozosta\u0107 elastycznym i pobiera\u0107 wi\u0119kszy zakres komponent\u00f3w.<\/p>\n Ma\u0142a konstrukcja z dwoma palcami jest w stanie podnosi\u0107 precyzyjne komponenty bez ich uszkadzania. Niekt\u00f3re chwytaki mog\u0105 chwyta\u0107 elementy o wielko\u015bci nawet 30 mikron\u00f3w z niezawodn\u0105 powtarzalno\u015bci\u0105.<\/p>\n W pracy chwytak\u00f3w pneumatycznych bardzo wa\u017cne jest utrzymywanie odpowiedniej warto\u015bci ci\u015bnienia roboczego. Zbyt niska warto\u015b\u0107 ci\u015bnienia mo\u017ce doprowadzi\u0107 do upuszczenia przedmiotu, kt\u00f3ry jest przenoszony. Z kolei zbyt wysoka warto\u015b\u0107 ci\u015bnienia mo\u017ce spowodowa\u0107 uszkodzenie przedmiotu.<\/p>\n Chwytaki elektryczne<\/strong><\/p>\n Chwytaki elektryczne, jeden z nowszych typ\u00f3w EOAT, s\u0105 popularn\u0105 opcj\u0105 dla robot\u00f3w wsp\u00f3\u0142pracuj\u0105cych (cobot\u00f3w). Oferuj\u0105 one rozszerzone mo\u017cliwo\u015bci pomiaru i wykrywania, dzi\u0119ki czemu rami\u0119 robota mo\u017ce rozpoznawa\u0107 pomiary pobieranych komponent\u00f3w. G\u0142\u00f3wn\u0105 zalet\u0105 chwytak\u00f3w z nap\u0119dem elektrycznym jest sterowanie. Do elektrycznego systemu chwytaj\u0105cego mo\u017cna doda\u0107 mikroprocesor, kt\u00f3ry mo\u017ce zmienia\u0107 si\u0142\u0119 i pr\u0119dko\u015b\u0107 zaciskania. Taki czujnik mo\u017cna doda\u0107 niewielkim dodatkowym kosztem, dzi\u0119ki czemu chwytak lepiej radzi sobie z r\u00f3\u017cnymi rozmiarami i kszta\u0142tami. Zmniejsza to potrzeb\u0119 zmiany chwytak\u00f3w, aby pobiera\u0107 r\u00f3\u017cne rodzaje cz\u0119\u015bci.<\/p>\n Dzi\u0119ki zintegrowanym czujnikom si\u0142y mo\u017cna go r\u00f3wnie\u017c u\u017cywa\u0107 wok\u00f3\u0142 pracownik\u00f3w, przy minimalnym ryzyku przytrza\u015bni\u0119cia d\u0142oni i palc\u00f3w. Chwytaki pneumatyczne dzia\u0142aj\u0105 w oparciu o ruch powietrza t\u0142oka, kt\u00f3ry wytwarza si\u0142y docisku. Maj\u0105 ograniczon\u0105 \u015bwiadomo\u015b\u0107 chwytania niew\u0142a\u015bciwej cz\u0119\u015bci lub przeszkadzaj\u0105cej im ludzkiej r\u0119ki. To sprawia, \u017ce \u200b\u200bchwytak elektryczny jest bezpieczniejsz\u0105 alternatyw\u0105, je\u015bli pracownicy pracuj\u0105 wok\u00f3\u0142 ramion robota, kt\u00f3re nie s\u0105 wyposa\u017cone w os\u0142ony lub skanery bezpiecze\u0144stwa do ich ochrony.<\/p>\n