Az end effektorok számtalan feladat elvégzését megkönnyíthetik

2020.05.14
A kis méretű és megfizethető árú együttműködő robotoknak köszönhetően az ipar világa újabb forradalmon megy keresztül. A könnyű súlyú és rugalmas együttműködő robotok – kobotok – teszik lehetővé a vállalatok számára, hogy kihasználhassák az automatizálásból adódó előnyöket, és jóval kisebb költséggel növelhessék a saját termelékenységüket.

Mára az együttműködő robotok egyik legismertebb részegységei az ún. end effektorok, amelyek a sokoldalúságuknak és a rugalmasságuknak köszönhetően feladatok széles körét képesek elvégezni, így a vállalatok számára maximálisan megtérülhetnek a befektetéseik.

Az end effektor (angolul End-of-Arm tooling) egy olyan egység, amely a robotkarok végén helyezkedik el, és csak akkor kerül mozgásba, amikor a robotot vezérlő munkatárs aktiválja azt a hozzá kapcsolódó szoftveren keresztül.

Ezt úgy kell elképzelnünk, hogy ha a robotkar pl. egy valódi emberi kar lenne, akkor az end effektor töltené be az ember kezének (beleértve az ujjainak) a szerepét. Az end effektor tehát valójában az a szerszám, amely reagál az ingerekre és kapcsolatba is lép a környezetével. Egyik folyamat sem automatizálható, vagy optimalizálható robotkar nélkül, a munka végrehajtását a robot számára mindig az end effektor teszi lehetővé.

Vajon minden feladatra más és más end effektor kellhet?

Nos, a megfelelő end effektor kiválasztása mindig az éppen aktuális feladattól függ, hiszen a különböző alkalmazásokhoz mindig különböző end effektorok alkalmasak.

Ennek megfelelően az alábbi alkalmazástípusokat különböztethetjük meg:

1. A felvétellel és lerakással járó feladatok során egy tárgyat mindig fel kell venni, majd egy másik helyen azt le kell tenni. Az ilyen feladatokhoz minden esetben pontosságra van szükség és az adott tárgyat általában óvatosan kell kezelni, függetlenül attól, hogy a tárgy miből készült, mennyire törékeny. Hogy melyik típus a legmegfelelőbb, az mindig attól függ, hogy milyen feladatot szeretnénk elvégezni, illetve milyen tárgyakat kell majd kezelnünk. A klasszikus gripperek nagy befogással és állítható ujjbegyekkel rendelkeznek, különböző tárgyak szortírozására képesek alakjuk, anyaguk és méretük szerint. Az erő-/nyomatékérzékelővel ellátott grippereket akkor használják fel, amikor az emberi ujjbegyekhez hasonló érzékenységre lenne szükség, így akár 60 százalékkal is javítható a finom kezelést igénylő áthelyező műveletek hibaszázaléka. Az elektromos vákuumos gripperek is állíthatók és általában képesek biztonságosan kezelni a változó alakú és méretű munkadarabokat is, valamint a tapadó gripperek lehetővé teszik a sima, porózus felületek pontos megfogását is, nyom nélkül. Erre az OnRobot egykorongos grippere (Gecko SP) a legjobb példa, az OnRobot Eyes pedig a különféle tárgyak válogatásához, illetve CNC gépek kiszolgálásához is alkalmas, ahol különböző alakú fém munkadarabokat kell megmozgatni, mellette pedig számos egyéb felvétellel és lerakással járó művelethez is kiváló választás lehet, ahol a pozicionálás igen fontos tényező. Az OnRobot Puha grippere pedig rendkívül rugalmas - az élelmiszeripari szabványoknak megfelelő - kezelést kínál a kihívásokkal teli áthelyező műveletek esetén az élelmiszeripari, kozmetikai és gyógyszeripari gyártás, valamint további gyártási és csomagoló folyamatok során is.

Fotó: OnRobot

2. A gépkiszolgálás alatt azokat a feladatokat értjük, amelyek egy munkagép felügyeletét igénylik, illetve ahol az adagolásra és az elkészült munkadarabok elvételére is szükség van, de ide tartoznak az ellenőrző, lefújó, mosó, válogató, valamint a csomagoló feladatok elvégzése is.

Nagyon gyakori (főleg a fémiparban), hogy az alkalmazottak adagolnak különböző anyagokat a gépekbe a megmunkálás céljából. Ez a manuális folyamat rendkívül unalmas és nagyon magas szintű konstans munkavégzést igényel hosszú órákon keresztül, melynek az az eredménye, hogy jelentős mértékű a sérülés és a termék következetlenségének kockázata. A kobot használata így növeli a biztonságot és a termék minőségét, továbbá csökkenti a ciklusidőt, az alkalmazott pedig a felszabadult időben értékesebb feladatokkal foglalkozhat. Mivel a kobot a nap 24 órájában képes a folyamatos munkavégzésre, nagyobb horderejű feladatokat is képes lehet elvégezni. A gripperek tehát megoldást nyújtanak a gépkiszolgálással járó alkalmazásokra is. A háromujjas gripper például tökéletes választás a hengeres tárgyak széles körének mozgatásához olyan gépkiszolgáló alkalmazások során, mint amilyenekre például egy CNC esztergagép esetében lehet szükség. A vákuumos gripperek pedig egyszerre több feladatot is el tudnak látni. A dupla fogás funkciónak köszönhetően gyors gépkiszolgálás jön létre, felgyorsul a ciklusidő, és a befektetés is hamarabb megtérül.

3. Amikor már komplett összeszerelő feladatokról beszélünk, akkor azokra a gyártási folyamatokra gondolunk, amikor a végtermék alkatrészek egyenkénti beépítésével jön létre egy szigorúan meghatározott sorrend szerint. Ehhez gyakran a robotnak változó méretű és alakú tárgyakkal kell dolgoznia. A fejlett érzékelők és az egyszerű programozás teszi lehetővé azt, hogy az olyan összeállító folyamatokat is automatizálni lehessen, melyek során különböző anyagú alkatrészeket kell kezelni. A kobot egymás után képes többek közt fából, műanyagból vagy akár fémből készült alkatrészekkel is a megfelelő módon dolgozni, melynek eredménye, hogy egységes és magas színvonalú végtermék jöhessen létre, szinte hiba nélkül. Az OnRobot RG2-FT grippere például az emberi kézhez hasonlóan képes megfogni a tárgyakat az integrált erő-/nyomatékérzékelőjének köszönhetően. A robot így egyből érzékeli, hogy az alkatrészt megfelelően megfogta-e.

Fotó: OnRobot

4. A csomagoló és raklapozó folyamatok közé többek között a nagy pontosságot igénylő, nagy sebességű csomagoló, árurakodó, valamint raklapozási feladatok tartoznak. Ez a gyártási folyamat egyik legigényesebb szakasza, mivel a termékeknek gyorsan kell mozogniuk, viszont mindeközben óvatosan kell velük bánni (különösen abban az esetben, ha az áru törékeny). A csomagolás és raklapozás automatizálása a teljes folyamatot egyszerűbbé, gyorsabbá, valamint könnyebbé teszi. Az alkalmazottaknak így nem kell nagy súlyokat emelniük, vagy ergonómiai szempontból kellemetlen pozíciókban dolgozniuk, melyek sérüléseket is okozhatnak.

Egy rugalmas End-of-Arm toollal ellátott együttműködő csomagoló robot optimalizálhatja a csomagolási folyamatokat és felszabadíthatja a munkaerőt az ismétlődő feladatok alól is. A gripper technológiával a felhasználók hatékonyabbá tudják tenni a csomagoló és raklapozó folyamataikat.

5. A felületkezelés egy olyan folyamat, amihez nagyon nagy rugalmasságra van szükség. Ez a gyártósor egyik piszkosabb feladata, így az automatizálás tökéletes megoldást jelent. A kobotok hatékonyan tudnak elvégezni csiszoló és polírozó műveleteket is különféle anyagokon, a műanyagtól kezdve, a fémen és fán keresztül, egészen a márványig, vagy a szénszálig. Minden felület általában más és más, viszont attól függetlenül, hogy mekkorák az eltérések, a kobotot úgy lehet beprogramozni, hogy egységes és egyenletes felszíni felületet hozzon létre. Az OnRobot Hex erő/nyomaték szenzorja precízen képes észlelni a tárgy pozícióját, egyszerű útvonalrögzítést kínál manuálisan beállított útpontokkal, és pontos erőkifejtéssel kerüli el az alul-, vagy túlpolírozást.

6. Bizonyos termékek esetén minőség-ellenőrzésre és tesztelésre is szükség lehet, ami konzisztens erőkifejtést igényel minden egyes tárgy esetében. Az ilyen jellegű precíziós műveletek, melyek egységes szorítást és nyomást követelnek meg, az emberi munkaerő számára nagy kihívást jelentenek, a kobotok szempontjából viszont könnyedén beprogramozható feladat. Ugyanez vonatkozik a vontatott terméktesztelésekre is, amelyek számos egymást követő lépésből tevődnek össze, például amikor egy terméken minden egyes gombot be kell nyomni. Az RG2-FT gripper képes nagyon apró erő/nyomaték értékeket is észlelni, így pontos fogást tud biztosítani, és az érzékelési képességeinek köszönhetően jobb termékminőséget nyújt. A Hex erő/nyomaték szenzor pedig meg tudja állapítani azt, ha egy tárgy túl szorosan, vagy túl lazán került befogásra, és ilyenkor beállítja a megfelelő szintre a kifejtett erő- és nyomatékértékeket.

"Magyarországon elsősorban a felvételt és lerakást igénylő, valamint a gépkiszolgáló alkalmazásokkal kapcsolatban tapasztalunk egyre növekvő igényt.” – mondta Vikram Kumar, az OnRobot közép- és kelet-európai régiójának general managere.

Forrás: OnRobot
Oldalainkon HTTP sütiket használunk, a jobb működésért. További információk