Forum Budowlane - budownictwo, maszyny i urządzenia budowlane, opinie i porady ekspertów

Alternatywa dla dźwignic i wciągarek

Ocena: 0
1302
Manipulatory przemysłowe są dobrą alternatywą do popularnych urządzeń wspomagających ręczne operacje transportowe, jakimi są suwnice, wciągarki, czy żurawie. Użycie manipulatora przemysłowego w ich zastępstwie zapewnia równomierny przebieg procesu przenoszenia, jak również zwiększa wydajność na stanowiskach roboczych.

Fot. Dalmec

Manipulator przemysłowy umożliwia płynne przenoszenie elementu (z maksymalną prędkością 0,5 m/s), nieosiągalne dla innych urządzeń transportowych. Precyzyjne operowanie i pozycjonowanie, spokojna praca z delikatnymi produktami, to kolejne zalety. Ponadto, dzięki łagodnemu podnoszeniu i opuszczaniu, zarówno operator i ładunek są zawsze właściwie chronione.

Manipulatory w przeciwieństwie do wciągarek i podczepionych do nich zawiesi mają zintegrowany system sterowania z chwytakiem, dzięki czemu są bardziej ergonomiczne i bezpieczne w użyciu. Operator, który koncentruje się na przenoszeniu nie jest rozproszony szukaniem sterownika wciągarki czy suwnicy.

Istotną różnicą mającą wpływ na zróżnicowane zastosowania obu rozwiązań jest udźwig maksymalny. Manipulatory w zależności od producenta mogą wspomagać przenoszenie ładunków do 900 kg, jednak najczęściej są to lekkie elementy o masie do 300 kg.

Manipulator różni się od innych urządzeń dźwigowych głównie sposobem operowania ładunkiem. Po pobraniu elementu manipulator równoważy jego ciężar i dokładnie podąża za ruchami operatora. Pracownik może kierować bezpośrednio ładunkiem lub używać do tego rękojeści. W połączeniu z obrotowym lub odchylanym chwytakiem daje mu to możliwość jego przemieszczania we wszystkich płaszczyznach. Po zwolnieniu przedmiotu w docelowym miejscu, manipulator przechodzi w stan wyważenia i jest gotowy do kolejnej operacji.

Manipulatory podciśnieniowe
W zależności od typu i producenta manipulatory podciśnieniowe mogą wspomagać pracę z ładunkami o wadze do 300 kg. Dysponują jednym obwodem pneumatycznym, w którym podciśnienie wytwarzane jest zarówno w przyssawkach jak i rurze podnoszącej, dzięki czemu równoważony jest ciężar przenoszonego ładunku. Operator, pracując z reguły jedną ręką używa joysticka do nadania ruchu pionowego (zrównoważenia ciężaru) i reguluje tym samym poziom podciśnienia w rurze odpowiedzialnej za te ruchy. Zakres ruchu pionowego (do 2100 mm) uzależniony jest od rodzaju aplikacji.

Charakterystyczną cechą manipulatorów podciśnieniowych jest duża szybkość podnoszenia i opadania (40–50 m/min). Coraz częściej manipulatory te mają również układ równoważenia ciężaru samego chwytaka bez ładunku. Konstrukcja manipulatora umożliwia swobodny obrót przenoszonego ładunku w osi podnoszenia. Manipulatory podciśnieniowe zasilane są przez pompę próżniową elektryczną lub pneumatyczną (np. EVE 25/40 lub SEM 100). Gotowa gama chwytaków i modułowa budowa pozwala na bardzo szybkie skomponowanie żądanej konfiguracji.

Najbardziej klasycznym sposobem zabudowy manipulatora jest jego montaż na moście poprzecznym, który umożliwia pokrycie znaczących obszarów roboczych (do 24 m kw.). Można je również podwieszać do obrotowego ramienia osadzonego na kolumnie. Maksymalny promień, w jakim mogą wówczas pracować wynosi 5 m. Jest on oczywiście uzależniony od maksymalnego udźwigu samego manipulatora.

Manipulatory podciśnieniowe są urządzeniami bezpiecznymi dla operatora i ładunku. Zabezpieczenie elementów przed upuszczeniem w trakcie przenoszenia oraz w przypadku zaniku zasilania realizowane jest w oparciu o zawór odcinający, który utrzymuje zadany poziom podciśnienia.

Manipulatory z przegubowymi ramionami
Budowa wewnętrzna manipulatorów z przegubowymi ramionami oparta jest na dwóch obwodach pneumatycznych, z których jeden odpowiada za pracę i wyważenie bez ładunku. Obwody pracują niezależnie od siebie i zasilane są filtrowanym i odolejonym powietrzem o ciśnieniu w zakresie od 0,6 do 0,8 MPa. W odróżnieniu od manipulatorów podciśnieniowych obwody np. uzyskania podciśnienia w przyssawkach i zrównoważenia ciężaru przenoszonego ładunku są odseparowane. W momencie prawidłowego uchwycenia ładunku manipulator przechodzi w stan wyważenia. Oznacza to, że na siłownik wyważający, bardzo precyzyjnie zostało podane ciśnienie potrzebne do wytworzenia przeciwwagi dla przenoszonego ciężaru.

Wyważenie manipulatora z ładunkiem może być zrealizowane na kilka sposobów.

Najczęściej wykorzystywany jest do tego tzw. preselektor – potencjometr, znajdujący się najczęściej w pobliżu rękojeści. Płynna regulacja wyważenia jest możliwa dzięki przekręceniu preselektora w odpowiednie położenie (w przypadku serii produktów o tej samej masie wyważenie przeprowadza się tylko jeden raz). Rozwiązanie to stosowane jest, gdy ciężar przenoszonych produktów zmienia się w określonym zakresie, a ich waga nie przekracza 250 kg.

Kolejnym sposobem równoważenia ciężaru, stosowanym głównie w przypadku produktów powyżej 250 kg jest joystick, czasami nazywany dźwignią góra/dół. Operator zmieniając położenie joysticka powoduje zwiększenie lub zmniejszenie ciśnienia w siłowniku wyważającym i tym samym ruch pionowy manipulatora.

W odróżnieniu od manipulatorów podciśnieniowych i wciągników konstrukcja mechaniczna oparta jest tutaj na dwóch ramionach połączonych przegubem. Dzięki wprowadzeniu dodatkowej osi obrotu uzyskano większą elastyczność urządzenia. Operator ma do wykorzystania kilka osi swobody, w osi kolumny możliwość obrotu 360 stopni, w przegubie do 315, a w osi chwytaka o kolejne 360 stopni. Podwieszenie chwytaka i jego integracja z ramionami manipulatora jest realizowane na dwa sposoby.

Pierwszy z nich polega na wykorzystaniu linek stalowych, które z jednej strony połączone są z siłownikami wyważającymi w ramionach manipulatora, z drugiej z chwytakiem. Takie rozwiązanie stosuje się w przypadku urządzeń do przenoszenia produktów o ciężarze do 120 kg. Promień pracy manipulatorów linkowych może wynosić w zależności od producenta do 4500 mm. Tego typu rozwiązania charakteryzują się, podobnie jak w przypadku manipulatorów podciśnieniowych bezwładnością przenoszonego ładunku. Zakres ruchu pionowego uzależniony jest od maksymalnego promienia i może wynosić do 1800 mm.


Fot. Dalmec

Drugim sposobem jest podwieszenie chwytaka bezpośrednio do sztywnego ramienia. Dzięki temu manipulator charakteryzuje się wysoką stabilnością podczas przenoszenia i może być wykorzystany w aplikacjach, w których niezbędna jest duża precyzja. Rozwiązanie stosowane jest również w przypadku przenoszenia elementów o dużych gabarytach, gdyż pozwala na wyeliminowanie zbędnych ruchów i „bujania”. Manipulatory tego typu mają maksymalny promień pracy 4500 mm, a ich maksymalny udźwig to 900 kg (dla urządzeń z hakiem).

Zarówno w przypadku manipulatorów linkowych, jak i ze sztywnym układem ramion stosuje się całą gamę chwytaków, które w większości przeznaczone są dla konkretnego elementu. Producenci opracowali wiele standardowych rozwiązań, jednakże każdorazowo przy projektowaniu chwytaka uwzględnia się specyfikę produktu i przyszłego miejsca pracy. Chwytaki mogą mieć możliwość wymiany poszczególnych elementów tak, aby przy zmianie wymiarów produktu, można je było łatwo dostosować do nowych wymagań. Przy projektowaniu chwytaków zastosowano cały szereg zabezpieczeń. Pierwszym są czujniki obecności ładunku, które w momencie prawidłowego uchwytu aktywują układ wyważenia. Brak sygnału z takiego czujnika uniemożliwia wyważenie ładunku i tym samym jego transport. Podwójne przyciski chwytania i zwalniania mają zobligować operatora do ich przytrzymywania w momencie pobierania i odkładania, co chroni jego ręce przed ewentualnymi urazami. Chwytak posiada również zabezpieczenie przed przypadkowym przyciśnięciem przez operatora przycisków zwalniania ładunku. 

Na zdjęciach: manipulatory przemysłowe firmy Dalmec wyposażone w różnego rodzaju chwytaki

Adam Szlendak
Dalmec Polska Sp. z o.o.

Forum Budowlane, nr 10 (197) 2012
PODZIEL SIĘ:
OCEŃ:

Reportaże i wywiady

- Reklama -

Polecane firmy

Polecamy