Zautomatyzowane maszyny typu pick-and-place przy użyciu standardowych komponentów

Preview
norelem
Reklama
Reklama

Automatyzacja maszyn nie musi być tak skomplikowana, jak się wydaje, ponieważ komponenty standardowe umożliwiają łatwe opracowanie w pełni zautomatyzowanych rozwiązań.

Martin Ahner, szef norelem Academy, przedstawia korzyści płynące ze stosowania standardowych komponentów w automatyzacji oraz wyjaśnia, w jaki sposób można wdrożyć takie rozwiązanie za pomocą automatycznego uchwytu do przenoszenia komponentów firmy norelem.

Reklama

Proste sposoby wdrażania automatyzacji w fabrykach

Automatyzacja jest jednym z głównych czynników zapewniających wydajność i oszczędność kosztów. Stanowi klucz do uzyskania większej elastyczności i precyzji w produkcji, a także zwiększonego poziomu bezpieczeństwa i wyższych zysków. Obecnie w większości fabryk zautomatyzowane maszyny są powszechnie używane do różnych zastosowań – od montażu po pakowanie i kontrolę.

Firma konsultingowa Mordor Intelligence prognozuje, że rynek robotyki wyceniony w 2019 r. na 39,72 mld USD osiągnie CAGR (skumulowany roczny wskaźnik wzrostu) na poziomie 25,38% w okresie od 2020 do 2025 r. W przeszłości roboty i zautomatyzowane maszyny były ogólnie postrzegane jako aktywa kapitałowe, charakteryzujące się wysokimi nakładami i powolnym zwrotem z inwestycji, jednak oczekuje się, że dalszy wzrost będzie generowany nie przez duże, kosztowne roboty, ale znacznie mniejsze roboty współpracujące. Ponieważ w skali globalnej siła robocza akceptuje automatyzację, a 72% pracowników postrzega ją jako technologię, która pomoże im lepiej wykonywać swoją pracę, producenci powinni rozważyć inwestycje w maszyny zautomatyzowane. Jednym z prostych i skutecznych sposobów realizacji tego zadania są komponenty standardowe.

Standardowe komponenty są niezwykle elastyczne, spełniając szeroki zakres wymagań i jednocześnie zmniejszając złożoność projektów. Automatyzacja procesów przenoszenia lub transportu komponentów może skrócić czas konfiguracji, a tym samym zmniejszyć koszty.

W szczególności w pełni zautomatyzowane aplikacje typu pick and place ("weź i umieść na miejscu") są dla producentów prostym sposobem na rozpoczęcie przygody z automatyzacją. Zastosowanie standardowych materiałów i mocowań eliminuje potrzebę opracowywania specjalnych nakrętek i śrub, znacznie skracając czas potrzebny na ich wykonanie i wdrożenie.

Oprócz tego nie ma potrzeby płacenia dodatkowo za skonstruowanie danej maszyny, ponieważ klienci otrzymują od producentów i dostawców standardowych komponentów, takich jak norelem, modele CAD, materiały i instrukcje montażu wymagane dla wybranych komponentów.

Powiązane firmy

Reklama

Pick-and-place - wdrażanie rozwiązań zautomatyzowanych

Maszyny typu pick-and-place pracują przy użyciu kombinacji silników, prowadnic liniowych i obrotowych oraz jednostek pozycjonujących, pomiarowych i systemu manipulacyjnego. Firma norelem opracowała własną maszynę typu pick-and-place z wykorzystaniem standardowych komponentów, tak aby zademonstrować szybkość i elastyczność projektowania i budowania zautomatyzowanego rozwiązania.

W tym zastosowaniu maszyna typu pick-and-place jest sterowana przez silnik krokowy i do przenoszenia elementów wzdłuż osi poziomej wykorzystuje napęd z paskiem zębatym w połączeniu z napędem ze śrubą toczną. Firma norelem chciała, aby ta aplikacja zademonstrowała przenoszenie również wzdłuż osi pionowej, dlatego wykorzystała elektryczny stół pozycjonujący do podawania komponentów w obu osiach.

Pneumatyczne moduły manipulacyjne są używane do podnoszenia i podawania elementów. Zostały one wyposażone w moduł chwytaka równoległego (o udźwigu do 4,7 kg) oraz moduł obrotowy demonstrujący chwytanie w ruchu koncentrycznym. Pełną listę modułów i komponentów użytych do opracowania maszyny typu pick-and-place firmy norelem można znaleźć w poniższej tabeli.

Moduł Komponenty
Napęd z paskiem zębatym

Silnik krokowy
Pasek zębaty o profilu HTD 5M
Koła pasowe o profilu HTD 5M

Prowadnica liniowa

Łożysko stałe (ustalające)
Łożysko pływające (swobodne)
Profil prowadnicy
Siłownik liniowy ze śrubą kulową z nakrętką kołnierzową

Jednostki pozycjonujące

Obrotowa platforma pozycjonująca
Platforma pozycjonująca

Pneumatyczny system manipulacyjny

Chwytak równoległy
Pneumatyczny moduł obrotowy
Pneumatyczny moduł liniowy z prowadnicą szynową

System pomiaru położenia

Wskaźnik położenia
Taśma magnetyczna
Czujnik magnetyczny

Zaletą projektowania maszyny typu pick-and-place z wykorzystaniem standardowych komponentów jest fakt, że można je szybko opracować i wdrożyć. Inżynierowie mogą również łatwo znaleźć informacje o produkcie – np. dane o wszystkich modułach i komponentach aplikacji pick-and-place firmy norelem można znaleźć w centrum szkoleniowym norelem ACADEMY.

Proces projektowania i produkcji polega na wykorzystaniu danych CAD do opracowania funkcjonalnego modelu maszyny, który pomaga w wyborze komponentów do zamówienia. Trwa to zwykle od jednego do dwóch dni. Następnie przed zainstalowaniem i uruchomieniem systemu sterowania zamawia się części wymagające produkcji, co zwykle zajmuje tylko dwa do czterech tygodni.

W internetowym showroom’ie modeli 3D firmy norelem na platformie Academy można wirtualnie przeglądać aplikację, aby dokładnie zobaczyć, w jaki sposób funkcjonuje.

Uproszczone planowanie

Zadania automatyzacji i przenoszenia nie muszą wymagać rozległych prac rozwojowych i projektowych. Stosując standardowe komponenty, zwłaszcza w przypadku konwencjonalnych zastosowań, można znacznie skrócić średni czas wprowadzenia produktu na rynek, wynoszący zwykle około trzech miesięcy. Kluczem jest wiedza na temat tego, które komponenty należy zastosować i prawidłowy ich montaż – w takich przypadkach współpraca w celu uzyskania porady i wsparcia z dostawcami komponentów, takimi jak norelem, może być bardzo korzystna.

Znormalizowane komponenty, krótszy proces rozwojowy

Wdrożenie standardowych komponentów w sektorze automatyki to doskonały wybór dla małych i średnich linii produkcyjnych, ponieważ oszczędza czas i obniża koszty. Dodatkową korzyścią, wynikającą ze stosowania standardowych komponentów, jest kwestia serwisu i konserwacji. Na przykład, wybierając wbudowane pneumatyczne moduły manipulacyjne konserwacja nie jest wymagana. Ponadto użycie napędów śrubowo-tocznych wymaga po prostu odpowiedniego smarowania, aby osiągnąć obliczoną żywotność. Wreszcie zużycie eksploatacyjne występuje tylko w gniazdach płyt montażowych na stołach pozycjonujących – w przypadku błędów dokładności można zastosować wymienne tuleje.

Większa autonomia dzięki standardowym komponentom

Dzięki montażowi zautomatyzowanych maszyn za pomocą standardowych komponentów, nie trzeba już w tak dużym stopniu polegać na organizacjach zewnętrznych w zakresie szkoleń lub napraw oraz serwisowania w przypadku awarii maszyny – części są łatwo dostępne, a całość prac konserwacyjnych nie nastręcza problemów w realizacji. norelem Academy oferuje efektywne i indywidualne nauczanie za pomocą własnej platformy szkoleniowej i ma na celu wspieranie uczniów, studentów i specjalistów przy pomocy bezpłatnych wykładów eksperckich na temat wszystkich aspektów inżynierii mechanicznej, w tym przykładowych aplikacji typu pick-and-place.

Aby uzyskać dogłębną wiedzę o produktach, norelem Academy pomaga inżynierom szybciej zrozumieć innowacje produktowe poprzez przykłady zastosowań. Dzięki jednostkom mikrolearningowym użytkownik może szybko zapoznać się ze wszystkimi informacjami i przykładami wykorzystania produktu w praktyce.

W przypadku produktów, które wymagają dokładniejszych wyjaśnień, norelem Academy oferuje szkolenia dotyczące określonych produktów i części standardowych. Integracja standardowych części w konstrukcji ma kluczowe znaczenie dla powstania konkurencyjnego produktu.

Źródło: norelem

Reklama

O Autorze

MM Magazyn Przemysłowy jest tytułem branżowym typu business to business, w którym poruszana jest tematyka z różnych najważniejszych sektorów przemysłowych. Redakcja online MM Magazynu Przemysłowego  przygotowuje i publikuje na stronie artykuły techniczne, nowości produktowe oraz inne ciekawe informacje ze świata przemysłu i nie tylko.

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama