Integrator systemów, firma Umbra Control, wybrała chwytak Kenos® KCS firmy Piab, w specjalnej wersji z czterema przyssawkami, do dokładnej i wydajnej obsługi operacji podnoszenia i układania na końcu linii produkcyjnej w firmie Meccanotecnica Umbra przy produkcji uszczelek dla przemysłu motoryzacyjnego..
Firma Umbra Control zastosowała system chwytania Kenos® KCS w robocie współpracującym zainstalowanym na linii montażowej u swojego klienta Meccanotecnica Umbra SpA. Zanim zautomatyzowano proces, praca była wykonywana ręcznie przez operatora. Obecnie proces ten jest realizowany przez cobota UR10 firmy Universal Robot, który wykorzystuje chwytak Piab do przenoszenia form termoformowanych i tacek zawierających pierścienie uszczelniające. Forma termoformująca z pierścieniami uszczelniającymi leżącymi w odpowiednich wgłębieniach przyjeżdża na koniec linii na przenośniku taśmowym i jest wykrywana przez fotokomórki.
Cobot jest ustawiony w taki sposób, aby kamera mogła objąć formę i sprawdzić wszystkie elementy we wnękach. Podczas tej fazy odczytywane są unikalne kody pierścieni uszczelniających poprzez system analizy wideo zintegrowany przez Umbra Control w UR10. Informacje te są wyświetlane na ekranie dotykowym, aby operator cobota mógł je sprawdzić. Wraz z nowym systemem poleceń głosowych offline ekran dotykowy stanowi interfejs sterowania całym systemem.
Cobot podnosi termoformowaną formę z kontrolowanymi pierścieniami uszczelniającymi i umieszcza ją w skrzyni do napełnienia. Następnie podnosi pustą tacę znajdującą się pod spodem i umieszcza ją na punkcie początkowym przenośnika taśmowego. Na koniec cobot podnosi pustą formę do termoformowania z regałów na początku linii i umieszcza ją na tacy na początku przenośnika.
Cobot powtarza ten cykl, dopóki nie wypełni pudełka składającego się z 12 termoformowanych form z 36 pierścieniami uszczelniającymi każda, następnie wkłada warstwę pośrednią i uzupełnia pudełko przed jego zamknięciem. Proces obejmuje czas cyklu wynoszący około 100 sekund na załadunek pojedynczej termoformy, łącznie 15–20 minut na skrzynkę. Na tym etapie procesu ważna jest nie szybkość, ale poziom dokładności, ponieważ Meccanotecnica Umbra pracuje z zerowym marginesem błędu.
„Głównym problemem było znalezienie niezawodnego rozwiązania chwytającego dla dwóch rodzajów powierzchni: formy termoformującej zawierającej pierścienie uszczelniające oraz tacki, która je przenosi” — mówi Giorgio Passeri, kierownik ds. badań i rozwoju oprogramowania w Umbra Control, prowadzący projekt. „Forma termoformowana z tworzywa sztucznego ma geometrię, która nie gwarantuje wysokiej sztywności giętnej. Miało to znaczący wpływ na wybór chwytaka. Na początku poddano ocenie systemy symulujące działanie palców dłoni i komercyjne chwytaki z przyssawkami. Nie uzyskały one akceptacji, bo wierzchnia warstwa termoform ulegała odkształceniu w zewnętrznej części. Dlatego też konieczne było opracowanie niestandardowego chwytaka i zrobiliśmy to wspólnie z firmą Piab.
Wybrany został system Kenos® KCS, którego dostosowanie doprowadziło do dystansowania przyssawek od ich pozycji w komercyjnych chwytakach, umożliwiając podniesienie termoform za najbardziej zewnętrzną część i uniknąć wygięcia materiału. Rozpoczęliśmy od rozwiązania z 5 przyssawkami. Jednakże podczas testów nie wszystkie 5 przyssawek było w stanie skutecznie chwytać, co powodowało wyginanie się tworzywa termoplastycznego. Dlatego też pozbyliśmy się centralnej przyssawki.
Kanały próżniowe zasilające przyssawki umieszczone w czterech rogach chwytaka były dłuższe niż kanał zasilania centralnej przyssawki. Ta różnica w długości oznaczała, że chwytanie w centralnym punkcie odbywało się wcześniej niż na obrzeżach, co powodowało odkształcenie materiału termoformy i uniemożliwiało skuteczny chwyt przyssawkom na obrzeżach. Rozwiązanie z 4 przyssawkami zniwelowało powyższe problemy. Okazało się ono również optymalne dla tacy posiadającej regularną powierzchnię i większą sztywność zginania niż materiał termoformy” — dodaje Giorgio Passeri.
„Właściwe działanie chwytaka jest zapewniane przez generator próżni COAX® firmy Piab, który jest zintegrowany w chwytaku Kenos® KCS. Kluczową cechą pompy jest jej funkcja przedmuchu, która wspomaga uwalnianie formy termoformującej i warstwy pośredniej. Bez tej funkcji nie byłoby możliwe odłączenie przyssawek po odcięciu próżni. Wybrane przez nas rozwiązanie firmy Piab jest na pewno bardzo konkurencyjne z ekonomicznego punktu widzenia, biorąc pod uwagę doradztwo zaoferowane nam przez techników włoskiej spółki zależnej we współpracy z Mateg, autoryzowanym dystrybutorem firmy Piab, którzy w jak najlepszy sposób pomogli nam dokonać wyboru” — kończy Giorgio Passeri.
Chwytaki próżniowe Kenos® firmy Piab zostały stworzone, by uprościć procesy transportu w różnych zastosowaniach przemysłowych. Chwytak Kenos® KCS został stworzony specjalnie dla cobotów. To system typu plug-and-play składający się z kompaktowego, modułowego generatora próżni oraz chwytaka, który w wersji standardowej wykonany jest z pianki technicznej potrafiącej dostosować się do różnorodnych powierzchni. Firma Piab jest również w stanie zaprojektować i zbudować systemy dostosowane do potrzeb klienta, jak to miało miejsce w przypadku Umbra Control.
Technologia próżniowa COAX® firmy Piab minimalizuje zużycie energii, oferując jednocześnie pewny i szybki chwyt dzięki wysokiemu początkowemu przepływowi próżni. Zespół pompowy może zapewnić wysoką wydajność nawet przy niskim lub zmiennym ciśnieniu zasilania.
