Morda mislimo, da proizvodnja poteka v zakulisju, vendar je to napačno mnenje. Z drugega zornega kota so proizvodne dobavne verige in podporna infrastruktura v središču sodobnega življenja.
Zahvaljujoč robotiki in avtomatizaciji se je proizvodnja znašla v središču inženirske revolucije. Robotika je danes še posebej pomembna glede na število prostih industrijskih delovnih mest in podjetij, ki iščejo konkurenčno prednost v globalizaciji.
Sodelujoči roboti (koboti) in avtomatizirane robotske roke lahko uporabljajo različne vrste orodij, odvisno od aplikacije in želenega rezultata. Ena razlika, ki jo je vredno razumeti, je med pnevmatskimi in električnimi orodji na koncu roke (EOAT). To so orodja na koncu robotove manipulacijske roke, ki se uporabljajo za interakcijo z materiali in obdelovanci.
Zakaj je to pomembno?
Robotika ni dolgočasen predmet – a razen če že delate v industriji robotike, proizvodnje ali avtomatizacije, bo morda potrebno nekaj prepričevanja, da boste začeli skrbeti za orodja za končne roke.
Dovolj je reči, da sodobni industrijski roboti ne morejo dvigovati, prenašati, obračati, rezati, rezati, meriti, testirati ali mnogih drugih nalog brez orodja na koncu roke.
Tipični primeri orodij na koncu roke vključujejo:
- Varilci
- Prijemala
- Laserski rezalniki
- Merilna orodja
- Orodja za odstranjevanje materiala
- Senzorji trčenja in navora sile
- Priseski ali elektromagnetna dvigala
Poleg orodij za rezanje, brušenje ali poliranje lahko robotske roke uporabljajo EOAT za izvajanje testov, kalibracij ali pregledov. EOAT omogočajo robotom, da opravljajo naloge, ki jih od njih zahtevamo, in podpirajo vse večje število robotskih platform in aplikacije.
Spodaj si bomo podrobneje ogledali prednosti in slabosti pnevmatskih in električnih EOAT.
Pnevmatski EOAT: prednosti in slabosti
Brez ustreznega orodja na koncu roke industrijski robot ne more izpolniti nalog, ki so mu zastavljene. Veliko pomislekov je tudi na poslovni strani.
V prvi vrsti je to pnevmatika. Pnevmatski EOAT je prva izbira inženirjev robotike. Toda kaj so posebne prednosti? Po eni strani imajo pnevmatski EOAT visoko razmerje med močjo in velikostjo v primerjavi z drugimi možnostmi. Posledično jih je mogoče lažje namestiti v določene šasije robotov ali industrijska delovna območja. Podjetja, ki jih skrbijo začetni stroški, bi morda bolje uporabila bolj znane pnevmatske aktuatorje in EOAT. enačba presega to, vendar lahko uporaba pnevmatskih EOAT olajša obvladovanje stroškov prvega dne.
Pnevmatsko delovanje je idealno za učinkovite nastavitve, kjer se oblika in velikost obdelovanca ne spreminjata tako pogosto. Mnogi pnevmatski EOAT lahko obdelujejo ali upravljajo samo eno vrsto dela.
Vendar pa pnevmatski EOAT niso brez pomanjkljivosti. Zdaj so najprimernejša izbira, vendar imajo precejšnje pomanjkljivosti, zaradi katerih se bodo v prihodnjih letih morda umaknili iz tovarne v korist svojih električnih primerkov.
Te pomanjkljivosti je v nekaterih primerih lažje odpraviti, vendar jih je vseeno vredno omeniti, saj podjetja razmišljajo o tej možnosti:
- Manj napredna možnost programiranja: pnevmatske spone in druga pnevmatska orodja na koncu roke nudijo preproste funkcije odpiranja in zapiranja v primerjavi z bolj programabilnim električnim EOAT.
- Omejen nadzor nad oprijemom: električni oprijem EOAT je veliko bolj prilagodljiv, čeprav lahko pnevmatske različice omogočajo osnovni nadzor oprijema s spreminjanjem pritiska.
- Potrebuje stisnjen zrak: EOAT zahtevajo stalno uporabo stisnjenega zraka, kar povečuje njihove stalne operativne stroške.
- Možen kompromis glede kakovosti zaradi maziv: Onesnaževalci v sistemih stisnjenega zraka lahko ogrožajo nekatere posebej občutljive izdelke, kot je hrana, odvisno od uporabe.
Električni EOAT: prednosti in slabosti
Inženirska skupnost vedno bolj išče električna orodja na koncu roke kot logično alternativo pnevmatskim mehanskim orodjem. Medtem ko lahko zagotovijo veliko istih funkcij, so električni aktuatorji in EOAT veliko bolj prilagodljivi v nekaterih ključnih pogledih.
Tukaj so prednosti električnih orodij na koncu roke:
- Boljša programabilnost in nadzor: motorizirani EOAT uporabniku zagotavlja pomemben in programabilen nadzor nad pozicioniranjem, silo orodja, potovalno razdaljo in hitrostjo vožnje. Te lastnosti so bistvene, kadar se dimenzije materiala, izdelka ali dela redno spreminjajo.
- Preprost sistem in nastavitev: Prednost uporabe električnega EOAT je odprava zračnih kompresorjev in z njimi povezanih ciklov vzdrževanja in zamenjave. Relativna preprostost električnih aktuatorjev in EOAT je privlačna za organizacije z omejenim inženirskim osebjem.
- Lažji nadzor pri nižjih tlakih: Kot smo že omenili, pnevmatska orodja zagotavljajo le osnovni nadzor tlaka. Pri nižjih tlakih je težko pridobiti koristno silo iz orodja. Električne različice odpravijo to pomanjkljivost z zagotavljanjem oprijema tudi med občutljivimi operacijami.
- Manj stroge prostorske zahteve: ker so pnevmatski krmilniki kadar koli popolnoma odprti ali zaprti, zaradi varnosti ob uporabi manjših delov ponavadi potrebujejo več prostora za oblazinjenje.
Ena redkih pomanjkljivosti motoriziranih EOAT, kot so objemke, je, da so, kot smo že omenili, običajno dražji od svojih pnevmatskih analogov. Pnevmatske komponente so lahko prvi dan cenejše, vendar lahko njihovi operativni stroški (vključno z dovodom stisnjenega zraka) vplivajo na donosnost naložbe. Nasprotno pa lahko električni EOAT prvi dan stanejo več, vendar so stroški vzdrževanja nižji.
Ta kompromis med stroški in koristmi motorizacije je nekaj, kar je vredno razmisliti za podjetja, ki želijo vlagati ali ponovno vlagati v industrijske robote.
Izbira električnih in pnevmatskih končnih orodij
Obstajajo tudi drugi načini, na katere predvidena uporaba vpliva na vašo izbiro končne roke orodja. Na primer, vse manj pnevmatskih prijemal in zračnih orodij je že opremljenih s senzorji za zaznavanje sponk. Motorizirane EOAT je mogoče lažje integrirati v razvijajočo se infrastrukturo IoT (Internet of Things) podjetja za namene zbiranja podatkov.
Navsezadnje se lahko električni aktuatorji in orodja izkažejo za bolj razširljivo možnost za vitkejšo, bolj zeleno prihodnost porazdeljene proizvodne opreme z visoko mešanico, veliko količino in cenovno dostopno proizvodno opremo.