hirdetés
hirdetés

EOAT-trendek

Ész a kézben

Az ember-robot együttműködés felívelő tendenciájával egy fontos részlet került előtérbe a robotokkal kapcsolatban, méghozzá a megfogók. Az OnRobot szakértőjével, Balázs Istvánnal és Festo képviseletében, Radvány Miklós termékmenedzserrel beszélgettünk arról, hogy mik a trendek az ipari robotika End-of-Arm Tooling (EOAT) területén. 

hirdetés

Az automatizálás húzóágazata az ipari részegységek összeszerelése, ezen a területen a kobotok elterjedése igen dinamikus volt az elmúlt években, mivel megoldást nyújtanak egy sor olyan kihívásra, mint a selejtszám, emberi hiba, kis pontosság, lassúság, emberi munka, monotonitás. A 80-as években, amikor az ipari robotizálás útjára indult, még hatalmas, egyedileg fejlesztett megfogószerkezeteket illesztettek a robotok manipulátoraihoz. A bekötött pneumatikus vezetékek miatt ezeknek a moduloknak sokszor rendkívül nagy ütközési zónájuk volt, így a fejlődés egyértelműen kijelölte az utat: a rendszerek hatékonyabb működése érdekében kompaktabb, könnyebb, pontosabb, költséghatékonyabb megfogórendszerekre van szükség.

1983-ban dobták a piacra a világ első szabványosított ipari megfogórendszerét. Amellett, hogy lényegesen könnyebb volt, integrált légcsatornákkal is rendelkezett a vezetékek belső elvezetéséhez. A kisebb méreteknek köszönhetően a tervezők egy különösen hatékony megoldást alkothattak. „A handling-, szerelő- és manipulációs rendszerek végkészülékei a megfogó egységek, amik létrehozzák a munkadarab és a mozgatómechanizmus közötti kapcsolatot. A manipulátor vagy robotkar csak akkor tudja jól ellátni a feladatát, ha a munkadarab jellemzőinek, a mozgás jellegének és a felvételi-lerakási pontok kívánalmainak megfelelő megfogókészülékkel biztonságosan kézben tartjuk a darabot. Figyelembe kell venni a darab geometriai és anyagjellemzőit –, hiszen más rögzítő erők és megfogó pofák alkalmasak egy azonos átmérőjű fém henger, egy műanyag palack vagy egy szalámirúd mozgatására –, és számításba kell venni a mozgás közben fellépő erőket is. Ha lehet, alakzáró megfogást érdemes alkalmazni, amikor a megfogó pofák körülölelik a darabot, szemben az erőzáró megfogással, amikor a darabot a felületére szorított megfogó pofa csak a súrlódó erő segítségével rögzíti" – foglalta össze a megfogók alapvető feladatait Radvány Miklós, a Festo termékmenedzsere.

Új típusú megfogók

Technológia alapján megkülönböztetünk pneumatikus, hidraulikus, elektronikus és – a legújabb irány alapján – a passzív működtetésű megfogókat. Az OnRobot Gecko gripper termékcsaládja is ez utóbbiak közé tartozik. "A Gecko EOAT-nak tapadó felülete van, nincs ujjmozgatása, nem használ vákuumot. Működtetésekor adhezív kötés jön létre a megfogó felület és a megfogandó munkadarab között. A Gecko technológia ugyanazt a képességet használja ki, amit az állatvilág gekkói, passzív megfogást biztosít, amihez nem kell sem elektromosság, se pneumatika, se hidraulika" – mutatja be Balázs István, az OnRobot szakértője a NASA technológiai innovációján alapuló terméket. „A trend az elektromos megfogóknak kedvez, ezek terjednek gyorsabban, hiszen jobban szabályozhatók, nagyobb adatmennyiséget képesek visszacsatolni a robotnak működés közben.”

A Festo választéka több pneumatikus megfogócsaládot is tartalmaz. Legfontosabb ezek közül a standard sorozat, ami a handling-világra legjellemzőbb mérettartományban univerzálisan használható párhuzamos, szögemelős, radiális és hárompontos megfogósorozatokból épül fel. „Ezek az egységek a manipulációs technológiákban szinte mindenütt alkalmazhatók. A nagyobb munkadarabok mozgatására, illetve nagyobb terhelések felvételére a robusztus megfogók alkalmasak. Apró munkadarabokhoz, kisebb igénybevételű alkalmazásokban a miniatűr megfogócsalád tagjait használjuk. A palettát különleges egységek egészítik ki: funkcióintegrált forgó-megfogó modulok, precíziós párhuzamos megfogók, tömlős megfogók és a munkadarabok geometriájához illeszkedni képes adaptív megfogók” – mutatta be kiemelt termékcsaládjukat a Festo szakértője.
Típusonként is csoportosíthatóak a robotmegfogók. A legelterjedtebbek a mechanikus, ujjas megfogók, ezeken rendszerint két-három ujj található, de egyedileg akárhány megfogó mechanika elhelyezhető a végeken. Ezen túl a vákuumos megfogók is igen elterjedtek, amelyek vagy saját tápellátásról, vagy külső forrásról – például sűrítettlevegő-ellátásról – működtetik. Jól ismertek még a puha megfogók, amelyeket tipikusan az érzékenyebb munkadarabok megfogására használnak – például az élelmiszeriparban –, ezek szilikon ujjú megfogók. E csoportba tartoznak az adhéziót létrehozó megfogók is: ezeknél a passzív megfogók nem igényelnek se elektromos ellátást, se pneumatikát, így költséghatékonyabb, mint az elektromos vagy a vákuumos megfogás. A robot egyszerűen ráhelyezi az EOAT-t a felületre és létrejön a passzív kötés – maga a megfogás – a munkadarabbal, majd a robot lefejtő mozgásával elengedi azt. „A pneumatikus megfogók mellett folyamatosan bővül a Festo elektromos megfogósorozata is. Ezeknek az egységeknek állítható a szorítóereje, így különböző feladatok igényeihez is alkalmazkodni tudnak. A kommunikációhoz (a vezérléshez és az állapotjelzésekhez) a digitalizált rendszerekben széles körben alkalmazott IO-Linket is választhatják a felhasználók” – tette hozzá Radvány.

A megfogó legyen egyszerű, variálható és okos

A két alapvető elvárás a megfogókkal kapcsolatban a funkcionalitáson túl, a megbízhatóság és az élettartam. Ahol nem lehet emberi kezet használni, ott muszáj olyan funkcionalitással vagy variálhatósággal rendelkezzen a megfogó, hogy ki lehessen képezni aktuális feladatra, az adott alkatrész formájára. "Az OnRobotnál is a variálhatóságot próbáljuk maximalizálni. Legyen szó bármelyik megfogónkról, mindnek egyszerűen variálható a végmegfogója, sőt, akár 3D-nyomtatással egyedi profilok alakíthatók ki, így mindig az adott megfogandó termékhez lehet igazitani" – mutatja be ezeknek az előnyét a szakértő. A könnyű kezelhetőség is egy nagyon erős kritérium, okos –digitalizált – megfogóknál kifejezetten elvárás. A Festo innovációit a piaci igényekhez alakítja: „A Festo a hagyományos mechanikus – pneumatikus és elektromos – megfogóválasztékát a trendeknek megfelelően bővíti, míg a különleges bionikus eszközök fejlesztése során meg is határozza a fejlődési irányokat. A piacon egyedülálló a két adaptív bionikus megfogótípus, a FinRay (haluszony) elv alapján működő adaptív megfogóujj és a kaméleon nyelvéhez hasonló módon működő adaptív tömlős megfogó” – tette hozzá Radvány Miklós.

A legújabb generációs megfogók is ezen irányvonal erősödését jelzik. A modern alkatrészek egyedülálló mértékű rugalmasságot tesznek lehetővé a mozgatási folyamatok során. Egyetlen megfogó szerkezet számos eltérő alkalmazáshoz is megfelel. A nagy teljesítményű és érzékeny modulok pedig a különböző, egymás után érkező alkatrészeket is képesek átállási idő nélkül kezelni. Az ujjak pozíciója és a szorító erő minden egyes megfogásnál egyedileg, az aktuális munkadarabnak megfelelően állítható be. Az ehhez szükséges érzékelő rendszer, vezérlő és szabályozó technológia, valamint a magasabb szintű részegységek közötti kommunikációt biztosító webböngésző alapfelszereltsége a megfogónak. Az intuitív módon kezelhető programozói felületeken keresztül a modulok könnyen integrálhatók, vezérelhetők és karbantarthatók, semmilyen további szoftver telepítését nem igénylik.

A kollaboratív robotok elterjedése miatt egyre inkább elvárás, hogy minél több adatot tudjak visszanyerni a gyártás során, amelyek a további döntéseket meghatározzák. „Az ipar 4.0-val megjelenő elektronikus, okos megfogókkal – a jobb szenzorozás végett – több adatot lehet gyűjteni, tárolni, felhasználni, míg egy klasszikus pneumatikus megfogót utólag kell szenzorozni, összekötni a PLM-rendszerekkel” – hangúlyozza a digitalizáció fontosságát az OnRobot szakértője. A mostani trendeknek megfelelő megfogók már alapvetően alkalmasak erőmérésre, pozíciómérésre, anélkül, hogy bármilyen szenzort fel kéne szerelni rájuk. Plug-and-play módszerrel csatlakoztatják a cellához, és képes olvasni ezeket az adatokat, visszajelzést adni a gyártási adatokról. A Festo termékmenedzsere szerint elkerülhetetlen a digitális transzformáció: „A robotizáció fejlődésével a megfogóknak is lépést kell tartaniuk: a szabványos rögzítő interfésszel felszerelt újabb megfogók gyorsan és egyszerűen felszerelhetők a robotkarokra. Az ipar 4.0 diagnosztikai és távfelügyeleti követelményeinek megfelelően a hagyományos véghelyzet-érzékelők helyett már IO-Link kommunikációra képes pozícióérzékelők is felszerelhetők a pneumatikus megfogókra.”

Cikkünk eredetileg a GyártásTrend, RoboTech 2020 kiadványában jelent meg.

Trapp Henci
a szerző cikkei

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés