Zły dobór manipulatora rzadko objawia się od razu. Urządzenie podnosi ładunek, operator jest zadowolony na pokazie, a po trzech miesiącach okazuje się, że chwytak nie trzyma detalu o przesuniętym środku ciężkości, zasięg kończy się pół metra przed paletą, a instalacja sprężonego powietrza nie nadąża przy pełnym tempie zmiany. Ten tekst porządkuje decyzję w sześciu krokach, w kolejności, w jakiej podejmują ją doradcy techniczni przy analizie stanowiska.
Manipulatory przemysłowe DHC
Krok 1. Zacznij od ładunku
Pierwsze pytanie brzmi: co dokładnie ma być przenoszone. Masa, wymiary, kształt, materiał powierzchni i położenie środka ciężkości. Karton, worek, szyba, odlew i rolka folii wymagają różnych chwytaków, a chwytak w praktyce decyduje o przydatności urządzenia mocniej niż napęd. Gładka, nieporowata powierzchnia pozwala na chwyt podciśnieniowy. Detal o regularnym kształcie przyjmie chwytak szczękowy. Element ferromagnetyczny można chwycić magnetycznie. Jeśli na stanowisku występuje kilka typów detali, trzeba od razu założyć wymienność chwytaka albo chwytak specjalny projektowany pod konkretną rodzinę elementów.
Krok 2. Udźwig z zapasem, ale bez przesady
Współczesne manipulatory przemysłowe obsługują ładunki od kilku do kilkuset kilogramów. Udźwig dobiera się do najcięższego ładunku w procesie, a przy konfiguracji trzeba pamiętać, że chwytak również obciąża ramię. Przewymiarowanie ma swoją cenę: większe urządzenie zajmuje więcej miejsca i kosztuje więcej w zakupie oraz eksploatacji. Niedowymiarowanie kończy się pracą na granicy parametrów i szybszym zużyciem.
Krok 3. Zasięg i przestrzeń robocza
Narysuj stanowisko z góry: punkt pobrania, punkt odłożenia, droga między nimi, przeszkody. Zasięg manipulatora liczy się od osi obrotu do punktu chwytu, a przestrzeń robocza to zwykle wycinek koła. Do tego dochodzi wysokość podnoszenia i obszary kolizyjne z wyposażeniem hali. Na tym etapie rozstrzyga się zabudowa: ramię przegubowe na słupie lub podwieszone pod konstrukcję nośną przy jednym stanowisku, manipulator suwnicowy mocowany do dźwigara, gdy potrzebna jest większa przestrzeń robocza bez zajmowania posadzki, teleskopowy, gdy zwykły manipulator linkowy pod suwnicą miałby za mały zasięg, albo mobilny, gdy jedno urządzenie ma obsłużyć kilka stanowisk. Wariant mobilny kupuje się kosztem udźwigu i stabilności.
Krok 4. Napęd wynika z infrastruktury i precyzji
Trzy pytania załatwiają większość przypadków. Czy zakład ma wydajną i szczelną instalację sprężonego powietrza? Jeśli tak, napęd pneumatyczny wchodzi tanio: prosta, solidna budowa, odporność na trudne warunki, obsługa ciężkich ładunków, także tam, gdzie nie ma dostępu od góry, na przykład przy wkładaniu detali do obrabiarki. Jakiej precyzji wymaga proces? Dokładne pozycjonowanie i zmienna masa detali wskazują na napęd elektryczny z lekką konstrukcją linkową: najwyższa precyzja, niska bezwładność, automatyczne wyważanie ładunku i najbardziej rozbudowane funkcje bezpieczeństwa. Jaka jest powierzchnia ładunku? Płaska, gładka lub delikatna to teren rozwiązania podciśnieniowego, najlżejszego i najszybszego w przeładunku, w którym o bezpieczeństwie chwytu decyduje przede wszystkim chwytak. Układ podwieszenia idzie zwykle w parze z napędem: sztywne ramię, typowe dla pneumatyki, przejmuje moment reakcyjny i prowadzi ładunek także poza osią urządzenia kosztem większej bezwładności, a układ wahliwy (linkowy), typowy dla napędu elektrycznego, wygrywa lekkością i szybkością manewru.
Krok 5. Tempo pracy i liczba cykli
Liczba podniesień na zmianę przekłada się na wymaganą dynamikę urządzenia i na koszty eksploatacji. Przy małej liczbie cykli prosty manipulator spełni zadanie. Przy intensywnej pracy znaczenia nabierają czas reakcji, prędkość podnoszenia i to, czy operator po ośmiu godzinach wciąż prowadzi ładunek bez zmęczenia. Manipulator pozostaje narzędziem w rękach człowieka. Jeśli proces jest w pełni powtarzalny i niezmienny, właściwym kierunkiem może być robotyzacja zamiast większego manipulatora.
Krok 6. Bezpieczeństwo i formalności
Urządzenie musi spełniać wymagania Dyrektywy Maszynowej i nosić znak CE. Poza zgodnością formalną liczy się to, co urządzenie robi z ładunkiem w nietypowej sytuacji. Chwytaki pod napęd elektryczny mogą podnieść ładunek dopiero po potwierdzeniu poprawnego chwytu. Sam napęd podciśnieniowy ma niewiele wbudowanych zabezpieczeń, dlatego przy szybach konieczne jest ciągłe monitorowanie podciśnienia, a o bezpieczeństwie decyduje dobrany chwytak. Na etapie odbioru sprawdza się też, czy strefa pracy manipulatora nie koliduje z ciągami komunikacyjnymi i stanowiskami sąsiednimi.
Typowe błędy, które widać po wdrożeniu
- Dobór wyłącznie po udźwigu. Pominięcie geometrii ładunku i chwytaka kończy się urządzeniem, które udźwignie, ale nie chwyci.
- Zignorowanie tempa pracy. Manipulator o zbyt małej dynamice staje się wąskim gardłem linii.
- Brak analizy przestrzeni. Kolizje ramienia z konstrukcją hali wymuszają kosztowne zmiany montażu.
- Zakup bez planu serwisowego. Przestój nieserwisowanego urządzenia zatrzymuje całe stanowisko.
- Pominięcie masy chwytaka przy obliczaniu udźwigu.
- Napęd pneumatyczny przy nieszczelnej instalacji, która podnosi koszty energii.
Najpewniejszą drogą pozostaje analiza konkretnego stanowiska razem z dostawcą, który obejrzy detal, zmierzy przestrzeń i policzy wariant. Gotowe rozwiązania do transportu bliskiego podzielone według typu ładunku (kartony, worki, rolki, elementy stalowe, szyby, blachy, skrzynki, palety) to dobry punkt wyjścia do rozmowy. DHC z Katowic dobiera i serwisuje te urządzenia od ponad 30 lat jako wyłączny polski dystrybutor INDEVA i oficjalny partner DEMAG, z serwisem na terenie całej Polski. Więcej na dhc.pl.
Konferencje Inżynieria
WIEDZA. BIZNES. ATRAKCJE
Sprawdź najbliższe wydarzenia
