Azt gondolhatjuk, hogy a gyártás a színfalak mögött történik, de ez téves nézet. Más szempontból a gyártási ellátási láncok és a támogató infrastruktúra a modern élet középpontjában állnak.
A robotikának és az automatizálásnak köszönhetően a gyártás a mérnöki forradalom középpontjában találja magát. A robotika különösen fontos manapság, tekintettel a betöltetlen ipari munkahelyekre és a globalizációban versenyelőnyt kereső vállalatokra.
Az együttműködésen alapuló robotok (cobotok) és az automatizált robotkarok az alkalmazástól és a kívánt eredménytől függően különböző típusú eszközöket használhatnak. Az egyik különbséget érdemes megérteni a pneumatikus és az elektromos karvégszerszámok (EOAT) között. Ezek a robot manipulációs karjának végén található eszközök, amelyek az anyagokkal és munkadarabokkal való kölcsönhatásra szolgálnak.
Miért számít ez?
A robotika nem egy unalmas tantárgy – de ha már nem dolgozik a robotikában, a gyártásban vagy az automatizálási iparban, némi meggyőzés kell ahhoz, hogy rávegyen a karvégi szerszámokra.
Elég azt mondani, hogy a modern ipari robotok nem tudnak emelni, szállítani, forgatni, vágni, faragni, mérni, tesztelni vagy sok más feladatot karvégi szerszámok nélkül.
A karvégi szerszámok tipikus példái a következők:
- Hegesztők
- Megfogók
- Lézervágók
- Mérőeszközök
- Anyageltávolító eszközök
- Ütközés- és erőnyomaték-érzékelők
- Tapadókorongok vagy elektromágneses emelők
A vágó-, csiszoló- vagy polírozószerszámokon kívül a robotkarok EOAT-okat is használhatnak tesztek, kalibrálások vagy ellenőrzések elvégzésére. Az EOAT-ok lehetővé teszik a robotok számára, hogy elvégezzék azokat a feladatokat, amelyeket kérünk tőlük, és egyre több robotplatformot támogatnak és támogatnak. alkalmazások.
Az alábbiakban közelebbről megvizsgáljuk a pneumatikus és elektromos EOAT előnyeit és hátrányait.
Pneumatikus EOAT: előnyei és hátrányai
A megfelelő karvég-szerszám nélkül egy ipari robot nem tudja elvégezni az előtte álló feladatokat. Az üzleti oldalon is sok aggály merül fel.
Az első és legfontosabb a pneumatika. A pneumatikus EOAT a robotikai mérnökök első számú választása. De mik a konkrét előnyei? Egyrészt a pneumatikus EOAT-ok teljesítmény-méret aránya más opciókhoz képest magas. Ennek eredményeként könnyebben beépíthetők bizonyos robotvázakba vagy ipari munkaterületekre. Az indulási költségek miatt aggódó vállalatoknak is jobb lenne, ha az ismertebb pneumatikus hajtóműveket és EOAT-okat használnák. az egyenlet túlmutat ezen, de a pneumatikus EOAT-ok használata megkönnyítheti az első napi költségek kezelését.
A pneumatikus működés ideális olyan hatékony összeállításokhoz, ahol a munkadarab alakja és mérete nem változik olyan gyakran. Sok pneumatikus EOAT csak egyfajta alkatrészt képes megmunkálni vagy működtetni.
A pneumatikus EOAT-nak azonban nincsenek hátrányai. Jelenleg ezeket részesítik előnyben, de vannak jelentős hátrányaik, amelyek miatt az elkövetkező években visszavonulhatnak a gyári padlóról elektromos társaikra.
Ezek a hátrányok bizonyos esetekben könnyebben kezelhetők, de mégis érdemes megjegyezni őket, mivel a vállalatok fontolóra veszik ezt a lehetőséget:
- Kevésbé fejlett programozhatóság: A pneumatikus bilincsek és más karvégi pneumatikus szerszámok egyszerű nyitási és zárási funkciókat kínálnak a jobban programozható elektromos EOAT-hoz képest.
- Korlátozott vezérlés a markolat felett: Az elektromos EOAT markolat sokkal jobban testreszabható, bár a pneumatikus változatok lehetővé tehetik az alapvető markolatvezérlést a nyomás változtatásával.
- Sűrített levegőt igényel: Az EOAT-k folyamatos sűrített levegőt igényelnek, ami növeli folyamatos működési költségeiket.
- Lehetséges minőségi kompromisszum a kenőanyagok miatt: A sűrített levegős rendszerekben lévő szennyeződések veszélyt jelenthetnek egyes különösen kényes termékekre, például élelmiszerekre, az alkalmazástól függően.
Elektromos EOAT: előnyei és hátrányai
A mérnöki közösség egyre inkább az elektromos karvégszerszámokat keresi a pneumatikus mechanikus karszerszámok logikus alternatívájaként. Bár sok azonos funkciót biztosítanak, az elektromos működtetők és az EOAT-ok néhány kulcsfontosságú szempontból sokkal rugalmasabbak.
Íme az elektromos karvég-szerszámok előnyei:
- Jobb programozhatóság és vezérlés: A motoros EOAT jelentős és programozható vezérlést biztosít a felhasználó számára a pozicionálás, a szerszámerő, a megtett távolság és a haladási sebesség felett. Ezek a jellemzők elengedhetetlenek, ha az anyag-, termék- vagy alkatrészméretek rendszeresen változnak.
- Egyszerű rendszer és beállítás: Az elektromos EOAT használatának előnye a légkompresszorok, valamint a kapcsolódó karbantartási és csereciklusok kiküszöbölése. Az elektromos aktuátorok és EOAT-ok viszonylagos egyszerűsége vonzó a korlátozott mérnöki személyzettel rendelkező szervezetek számára.
- Könnyebb szabályozás alacsonyabb nyomáson: Mint korábban említettük, a pneumatikus szerszámok csak alap nyomásszabályozást biztosítanak. Alacsonyabb nyomáson nehéz hasznos erőt levezetni a szerszámból. Az elektromos változatok kiküszöbölik ezt a hátrányt azáltal, hogy még kényes műveletek során is tapadást biztosítanak.
- Kevésbé szigorú helyigény: Mivel a pneumatikus vezérlők bármikor teljesen nyitottak vagy zártak, kisebb alkatrészek használatakor általában nagyobb helyet igényelnek biztonsági okokból.
A motorizált EOAT-ok, például a bilincsek egyik hátránya az, hogy amint már említettük, ezek jellemzően drágábbak, mint pneumatikus analógjaik. A pneumatikus alkatrészek olcsóbbak lehetnek az első napon, de működési költségeik (beleértve a sűrített levegő ellátást is) befolyásolhatják a megtérülést. Ezzel szemben az elektromos EOAT-ok többe kerülhetnek az első napon, de a karbantartási költségek alacsonyabbak.
A motorizációnak ezt a költség-haszon kompromisszumát érdemes megfontolni azoknak a vállalatoknak, amelyek ipari robotokba szeretnének beruházni vagy újra befektetni.
Elektromos és pneumatikus karvég-szerszámok kiválasztása
A tervezett alkalmazás más módon is befolyásolja a szerszámvégkar kiválasztását. Például már egyre kevesebb pneumatikus megfogót és levegős szerszámot szerelnek fel bilincsérzékelő érzékelővel. A motorizált EOAT-ok adatgyűjtési célból könnyebben integrálhatók a vállalat fejlődő IoT (Internet of Things) infrastruktúrájába.
Végső soron az elektromos működtetők és szerszámok skálázhatóbb megoldásnak bizonyulhatnak az elosztott, nagy keverékű, nagy volumenű és megfizethető gyártóberendezések karcsúbb, környezetbarátabb jövője számára.