Témata
Reklama

Systémy pro výměnu nástrojů u robotů

Systémy pro automatickou výměnu nástrojů u robotů zažívají v poslední době boom. Nemělo by to být velkým překvapením, vzhledem k tomu, že pomáhají významně zvýšit produktivitu výroby nejen v automobilovém průmyslu. Jde však o velmi komplexní systémy, a právě proto je jejich spolehlivost klíčovým prvkem v rámci celé výrobní linky.

Požadavky na výrobní linky a robotická pracoviště se neustále zvyšují ve všech odvětvích. To zahrnuje kromě kvality a flexibility výroby i nároky na energetickou efektivitu, udržitelnost výroby a produktivitu. U větších investic, jakými jsou i průmyslové roboty, to znamená maximalizovat jejich využití a snížit prostoje ve výrobě na minimum.

Reklama
Reklama
Reklama
Strana robota u tool changeru MPS 630 s konektory pro kapaliny, data a svařování

Automatické systémy pro výměnu nástrojů

Využití automatických systémů pro výměnu nástrojů je skvělou možností pro dosažení těchto cílů. Když jsou roboty schopny měnit si samostatně grippery a nástroje, mohou být nasazeny v komplexnějších aplikacích. Systémy pro automatickou výměnu nástrojů – tool changery – umožňují robotům vykonávat širokou řadu operací, čímž se zvyšuje jejich vytíženost a tím pádem i efektivita. Dalším benefitem je vyšší stupeň automatizace robotové linky, která je pak schopna samostatnější práce. Výrobní linky jsou tak díky automatické výměně nástrojů schopné lépe reagovat na měnící se požadavky zákazníků.

Ukázka modularity systému pro výměnu nástrojů MPS 630 na straně nástroje pro různé aplikace

Spolehlivost v hlavní roli

Velmi často se tyto systémy nasazují v automobilovém průmyslu. Ať už jde o lisovnu nebo montážní linku, vždy je klíčem k úspěchu celého systému jeho spolehlivost. Selhání tool changeru může mít fatální následky pro celou linku, zejména v případech, kdy jsou na jedné lince nasazeny desítky robotů. Stačí tak selhání jednoho systému a celá výroba se zastaví.

To je také hlavní důvod, proč se konektorová divize Stäubli při výrobě systémů pro výměnu nástrojů spoléhá pouze na jediného dodavatele: sama na sebe. Stäubli je jediným výrobcem na světě, který kompletně vyvíjí a vyrábí celý systém a veškeré příslušenství v souladu s nejvyššími standardy. Uzamykací mechanismus, moduly pro všechna média i celá technologie napojení pocházejí z jednoho zdroje. Výhoda je zřejmá: veškeré komponenty jsou vyráběny v nejvyšší kvalitě a jsou společně mnohokrát testovány. Díky tomu je selhání těchto systémů v nejvyšší míře vyloučeno.

Široká nabídka modulů pro různé aplikace

Stäubli se nezaměřuje pouze na jeden segment, ale nabízí řešení pro celé spektrum aplikací od nízkých zatížení až po systémy s nosností přes 1 500 kg a s torzním momentem do 12 500 Nm. Tool changery mohou být vybaveny různými moduly a komponenty pro média, data nebo přívod elektrické energie v závislosti na požadavcích zákazníka.

Modulární konstrukce tool changerů společně s širokým spektrem možných kombinací umožňuje přizpůsobit jejich rozložení zcela podle přání zákazníka. Ve výsledku tak mohou být tyto systémy rychle nakonfigurovány a snadno upraveny při změně výroby. Celá řada různých modulů tak může být vyměněna kdykoliv později v závislosti na aktuálních požadavcích.

Tyto inovativní a moderní systémy vycházejí z více než padesátiletých zkušeností ve vývoji spojek a spojovacích technologií. V této oblasti těží Stäubli i ze synergie konektorové divize společně s robotovou divizí a společností Multi-Contact, která se věnuje výrobě elektrických konektorů a rovněž patří do skupiny Stäubli. Výsledkem jsou technologicky velmi pokročilé systémy pro výměnu nástrojů se skvělou výkonností.

Menší model MPS 125 nabízí kompaktní řešení pro častou výměnu nástrojů vyžadujících pouze pneumatické, datové a elektrické napojení.

Bezpečnost

Ve výrobních provozech se dnes často skloňuje kromě produktivity i bezpečnost. Jako jeden z mála světových výrobců nabízí Stäubli systémy pro výměnu nástrojů i v celé řadě zákaznických provedení připravených na míru podle zvláštních požadavků koncového zákazníka. Při vývoji a výrobě těchto verzí nezapomíná Stäubli na bezpečnostní standardy Safety Integrity Level a Performance Level, v nichž tool changery splňují podmínky kategorií SIL 3, PLd. Tento nelehký úkol se daří plnit díky odpovídající certifikaci a dlouholetému know-how, a i proto se při vývoji zákaznických řešení daří relativně rychle vybrat optimální rozložení pro danou variantu.

Modularita přináší flexibilitu

Základní kámen každého systému tvoři uzamykací mechanismus. Ten musí pracovat rychle, bezpečně a zejména spolehlivě i pod vlivem dynamických sil, které vznikají při pohybech robotů. Uzamykací mechanismus je tak zásadním pro kvalitu výroby, protože zaručuje její opakovatelnost. Pro jednotlivé moduly je pak k dispozici široká řada modulů pro všechna média.

Systém jednotlivých modulů je v podstatě založen na sedmi základních typech, k nimž patří pneumatický a chladicí modul, modul MultiDNet pro signálové a silové napojení, připojení do primárního okruhu pro svařování, kabel s optickým vláknem, modul s vysokým průtokem a vysokotlaký hydraulický modul. Modul pro přenos materiálu umožňuje upevňovacím systémům dopravovat spojovací materiál, jako nýty, šrouby, hřeby aj., přes tool changer až k nástroji. Všechny moduly jsou dostupné v různých verzích a velikostech, takže celkový počet teoreticky možných různých kombinací se pohybuje ve statisících.

Nesmíme zapomínat ani na důležitost komunikace – systémy Stäubli jsou kompatibilní se všemi běžnými rozhraními a mohou bez problémů pracovat se sběrnicemi ProfiNet, ProfiBus, DeviceNet, InterBus a dalšími. Celé rozložení tool changerů pak může být flexibilně upraveno tak, aby co nejlépe vyhovovalo specifikacím dané aplikace.

Kompletní výroba celých systémů pro výměnu nástrojů Stäubli probíhá pod jednou střechou.

Kompletní řešení pro lepší životnost

Mimo velké množství samotných systémů pro výměnu nástrojů vyrábí Stäubli na míru také dokovací stanice pro jednotlivé nástroje. Konstrukce dokovací stanice je rovněž založena na modulární konstrukci, kterou lze upravit podle aktuálních potřeb. Ani speciální požadavky, jako například chlazení svařovací hlavy v dokovací stanici, nepředstavují díky multispojkám Stäubli velký problém. Součástí výměnného systému jsou integrované bezpečnostní funkce, které zabraňují náhodnému odepnutí a poškození nástrojů.

Systémy pro výměnu nástrojů od Stäubli jsou používány předními výrobci v automobilovém průmyslu po celém světě. Po dlouhá léta se osvědčují v nepřetržitém provozu v náročných podmínkách a potvrzují tak svůj přínos pro efektivní výrobu. Jejich dlouhodobá spolehlivost, použití nejkvalitnějších materiálů a kompletní výroba pod jednou střechou společně s několika desítkami let zkušeností ve spojovacích technologiích dělají z tool changerů Stäubli spolehlivou součást automatizace výroby, která zaručuje maximální efektivitu každého robota, který je jimi vybaven.

Stäubli Systems

Michal Scholze

m.scholze@staubli.com

www.staubli.cz/connectors

Reklama
Související články
Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Školní robot pro výuku automatizace

Vzdělávání žáků pro život v první polovině 21. století, v naší tzv. industriální civilizaci.

Strojírenská firma sází na kolaborativní aplikaci

FT-Produktion, švédská strojírenská firma se zákazníky z automobilového, stavebního a nábytkářského průmyslu, zvýšila svou produktivitu díky robotickému řešení obsahujícímu dva uchopovače RG2 od společnosti OnRobot. Kolaborativní aplikace pomohla výrobci zvýšit produktivitu, zkrátit dodací lhůty a přijímat objednávky o mnohem větších objemech.

Související články
Doživotní přesnost servopohonů s dutou hřídelí

Požadavky, se kterými se obor pohonné techniky dlouhodobě setkává, jsou velmi různorodé. Kompaktnost a velký výkon se jako klíčové atributy staly standardem v mnoha aplikacích. Zástavbový prostor, který je k dispozici, je stále zmenšován, avšak požadavky na výkon zůstávají buď stejné, nebo se zvyšují. Stále rostoucí globální konkurence vyžaduje trvalou optimalizaci výkonu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Roboty řeší nedostatek zaměstnanců v průmyslu

Od svého uvedení na trh v roce 2010 dodala společnost KUKA více než 100 000 robotů řady KR Quantec. Důvodem zájmu o ně je jejich vysoká spolehlivost a univerzálnost s širokým spektrem aplikací.

Demystifikace kolaborativních průmyslových robotů

Mezinárodní federace robotiky (IFR, International Federation of Robotics) zveřejnila v prosinci 2018 zprávu nazvanou Demystifikace kolaborativních průmyslových robotů (Demystifying Collaborative Industrial Robots), která se snaží nalézt odpověď na otázku současné a budoucí úlohy kolaborativní robotiky. Níže uvádíme překlad podstatné části zprávy, kterou nám poskytl jeden ze členů IFR - společnost FANUC.

Pro ergonomickou obsluhu strojů

Optimální ergonomie je na pracovišti nezbytná. Stroje nejenže musejí splňovat bezpečnostní požadavky, ale musejí také být navrženy tak, aby jejich obsluha byla co nejsnadnější a bez námahy. Ovládací panely na strojích proto musejí být flexibilní a snadno polohovatelné prostřednictvím systémů nosných ramen.

Automatická obsluha mezioperačního skladu

Důvodem pro nasazení automatu v obsluze skladu polotovarů v jičínském závodě Continental Automotive Czech Republic je speciální klima. Brzdové komponenty z plastů musejí po určitou dobu schnout a dozrávat za přísných teplotních, a hlavně vlhkostních podmínek, které nejsou vhodné pro delší pobyt člověka.

Když jde o prostor…

Současné trendy směřují k mnohem větší míře využití elektroniky než doposud. To je hlavní, nikoliv však jediný důvod, proč se množí automatizace výroby menších zařízení, jakými jsou například mobilní telefony, tablety i ostatní elektronika. Ale nejde jen o ni, ale i o laboratoře, farmacii apod.

Zerobot - efektivní způsob automatizace

V minulém příspěvku (www.mmspektrum.com/180112) jsme popsali tzv. nulový bod upínání (Zero point systém). Ukazuje se, že při dnešních trendech, kdy automatizace a zejména pak robotizace opět zažívají velkou renesanci, je výhodné spojit Zero point systém a robot. O trendech takového spojení pojednává tento příspěvek.

Vše je uvnitř!

Pokud potřebujete elektrický pohon a uvažujete o tom, zda máte dostatečné kapacity a čas na řešení své aplikace, je na místě uvažovat o elektrickém pohonu EMCA od firmy Festo.

Budoucnost patří spolupráci člověka s robotem

Automatizaci si lze z dnešní výroby jen stěží odmyslet. V mnoha případech jsou její jednotlivé stupně zaváděny plynule. Průmyslové roboty postupně přebírají různé nové úkoly a spolupracují stále těsněji s člověkem. Spolupráce člověk–robot (Human-Robot-Collaboration – HRC) se tak stává nedílnou součástí automatizace.

Monitoring výroby přinesl vyšší produktivitu

Společnost Kopos Kolín patří mezi tradiční české elektroinstalační podniky působící řadu desetiletí na českém trhu. Firma se před časem rozhodla implementovat do výroby systém Plantyst, který spojuje monitorování technologií a jednoduchý shop floor management do jednoho nástroje. Výsledkem byl výrazný nárůst produktivity a přesné informace o stavu výroby.

Novinky ve vývoji řídicího systému SandRA

Společnost ZAT každoročně představuje novinky ve vývoji českého řídicího systému SandRA. Nač se zaměří letos? „V roce 2016 jsme se věnovali vývoji a posílení vizualizace a komunikace, letos cílíme na kybernetickou bezpečnost a rozvoj aplikací a služeb směrem k Průmyslu 4.0,“ říká Pavel Kulík, ředitel útvaru Technický rozvoj společnosti ZAT a.s.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit