Manipulatory przemysłowe można dostosować do obsługi bardzo różnorodnych przedmiotów. Nie są jednak na tyle uniwersalne, żeby jedno urządzenie mogło służyć do przenoszenia bardzo szerokiego asortymentu produktów. Dlatego też tak ważny jest za każdym razem dobór manipulatora do konkretnych potrzeb użytkownika. W przeciwnym razie nie spełni on wszystkich stawianych przed nim wymagań i część czynności będą musieli wykonywać ludzie. A przecież rolą manipulatora jest zastąpienie człowieka w jak największym stopniu w realizowanych operacjach manipulacyjnych.

Najważniejsze parametry podczas wyboru manipulatora przemysłowego

Zanim przystąpimy do wyboru konkretnego manipulatora, musimy mieć świadomość, jakiego rodzaju przedmioty będziemy przenosić przy jego użyciu. Od tego będzie zależeć dobór większości parametrów związanych z eksploatacją manipulatora.

Masa przenoszonego elementu – to jedno z najważniejszych kryteriów, jakie należy uwzględnić przy wyborze manipulatora. Jeśli wybierzemy urządzenie o zbyt niskim udźwigu w stosunku do rzeczywistych obciążeń, manipulator albo nie będzie w stanie podnieść danego przedmiotu, albo może zostać uszkodzony. To istotne także z tego powodu, że istnieje duża rozpiętość w tym obszarze. Są manipulatory przeznaczone do przenoszenia ładunków o masie rzędu zaledwie kilku kilogramów, a są i takie, które będą w stanie udźwignąć przedmiot, który waży sporo ponad tonę.

Rodzaj przenoszonego produktu – wielkość i kształt obsługiwanych elementów również ma olbrzymie znaczenie w kontekście wyboru manipulatora, ale także zastosowanego urządzenia chwytającego. Inny typ manipulatora i chwytaka będzie niezbędny w przypadku przenoszenia dużych i płaskich elementów (np. arkuszy blachy czy płyt kartonowych), a inny, jeśli będziemy mieli do czynienia z wiadrami, beczkami, skrzyniami i pudłami lub szpulami i rolkami. W każdym z powyższych przypadków może też pojawić się konieczność użycia innego chwytaka. Również w tym obszarze oferta jest dość bogata i obejmuje m.in. szczęki, chwytaki próżniowe (podciśnieniowe), przyssawki, magnesy i haki oraz chwytaki dostosowane do specyficznych zastosowań.

Zasięg działania – ponieważ manipulator bardzo często jest mocowany na stałe, nie ma możliwości jego ustawiania w zależności od potrzeb. Jeśli więc zasięg działania będzie zbyt mały, wpłynie to negatywnie na ergonomię pracy z manipulatorem. Ważny może być zarówno promień działania manipulatora, jak i wysokość, na jaką to urządzenie może podnieść przedmiot (istotne w tym kontekście będą miejsca, skąd pobierany jest detal i gdzie jest przenoszony, a także wszelkie ograniczenia, jakie będą występować w miejscu pracy manipulatora). 

Sposób manipulowania przedmiotem – najczęściej przy pomocy manipulatora podnosimy i przenosimy przedmiot z miejsca A na miejsce B. Na wybór manipulatora wpływać mogą również inne czynności, np.obracanie czy przechylanie przedmiotów.

Zasilanie manipulatora – czynnik ten będzie miał kluczowe znaczenie, jeśli chodzi o prędkość, moc, dokładność czy ergonomię pracy z manipulatorem. Do wyboru są 4 główne rodzaje zasilania manipulatorów:

• pneumatyczny – najczęściej stosowany do przenoszenia dużych i ciężkich ładunków – zapewnia wówczas stosunkową dużą stabilność. Stosowany m.in. w strefach ATEX, ponieważ ogranicza ryzyko wybuchu i pożaru. Często wykorzystywany w obiektach, w których istnieją już instalacje sprężonego powietrza.
• hydrauliczny – wykorzystywany w przypadku najcięższych ładunków, ale jednocześnie jest najwolniejszy i najmniej dokładny spośród wszystkich rodzajów zasilania.
• elektryczny – zapewnia największą precyzję ruchu i najlepszą ergonomię. Nie może być jednak stosowany w strefach ATEX.
• ręczny – zapewniają płynny ruch i dokładne pozycjonowanie, jednak kosztem ograniczonej prędkości i nośności.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Robotyka, montaż i obsługa

Rynek automatyki przemysłowej: trendy, szanse i zagrożenia

Wykorzystanie na coraz szerszą skalę urządzeń z obszaru internetu rzeczy (IoT) i sztucznej inteligencji w środowisku przemysłowym, wzrost poziomu automatyzacji różnorodnych procesów to czynniki, które napędzają rozwój branży automatyki przemysłowej.

Sposób montażu – wśród dostępnych na rynku rozwiązań istnieją 3 główne sposoby montażu manipulatorów, które powinno się dostosować do konkretnego pomieszczenia, ilości miejsca, a nawet rodzaju posadzki:

• manipulatory kolumnowe – mocowane są do podłoża i montowane na kolumnie, dzięki czemu są stabilniejsze. Są również łatwe we wdrożeniu. Przymocowanie na stałe do podłoża uniemożliwia ich przemieszczanie się, dlatego istotne jest ich odpowiednie umieszczenie. Ważne jest również wcześniejsze sprawdzenie, czy podłoże w hali produkcyjnej jest odpowiednie do zakotwienia manipulatora, czy też trzeba będzie wykonać fundamenty lub zastosować inne rozwiązanie (np. płytę pośrednią).
• manipulatory wiszące – to rozwiązanie jest zalecane, gdy ilość wolnego miejsca w hali jest niewielka i postawienie manipulatora kolumnowego jeszcze bardziej utrudniłoby poruszanie się. Stosowane również w sytuacjach, gdy nie ma możliwości zamocowania manipulatora do posadzki. Ich użycie również wymaga monitorowania masy całej instalacji (obciążenia i manipulatora).
• manipulatory na szynie podwieszanej – przymocowanie manipulatora do wózka poruszającego się na szynie zwiększa znacząco zasięg manipulatora, a tym samym elastyczność tego rozwiązania. Również w tym przypadku niezbędne jest jednak dokładne monitorowanie maksymalnego obciążenia całej instalacji.

Czy wybrać manipulator gotowy, czy robiony na zamówienie?

W ofercie producentów manipulatorów dostępne są zarówno rozwiązania gotowe, jak i „szyte na miarę”. Oba rozwiązania mają swoje zalety i wady.

Pierwsza grupa manipulatorów jest łatwiejsza w integracji i tańsza, dzięki czemu oferuje lepszy stosunek jakości do ceny niż oferują niestandardowe manipulatory. Bardzo rzadko jednak się zdarza, że wszystkie kluczowe czynniki są idealnie dopasowane do wymagań przedsiębiorcy. Jeśli bowiem dopasujemy do naszych potrzeb rodzaj zasilania i maksymalny udźwig, może się okazać, że np. nieodpowiedni będzie zasięg manipulatora. Może to spowodować, że część czynności pracownicy będą zmuszeni wykonywać ręcznie, co zwiększy u nich ryzyko obrażeń, a także znacząco spowolni realizowane procesy przenoszenia detali. Bardzo szybko może się okazać, że oszczędności z tytułu niższego kosztu zakupu manipulatora będą tylko chwilowe, bo konieczny może się okazać zakup jeszcze jednego urządzenia albo zatrudnienie dodatkowej osoby.

Tych problemów nie powinno być w przypadku manipulatorów zaprojektowanych na zamówienie. Ważna jest oczywiście ścisła współpraca z producentem lub integratorem manipulatorów i dokładne określenie wszystkich wymagań wobec zamawianego urządzenia. W ten sposób można otrzymać manipulator, który będzie dopasowany nawet do wyjątkowo specyficznych warunków pracy. Naturalnie trzeba się liczyć z dłuższym czasem oczekiwania i wyższym kosztem zakupu. Jednak uzyskane korzyści w postaci ergonomicznego, bezpieczniejszego i wydajniejszego miejsca pracy mogą się przełożyć na większą produktywność, a więc przynieść większe zyski przedsiębiorstwu.