W 99,9 proc. przypadków roboty sprawdzają się lepiej niż tradycyjne rozwiązania portalowe. Kolejnym ważnym aspektem, który sprawia, że roboty przemysłowe znajdują tak wiele różnych zastosowań, jest ich długa żywotność. Nieprzerwane działanie robotów przez 24 godziny dziennie, 7 dni w tygodniu, 365 dni w roku nie stanowi żadnego problemu.
Słowo „robot” pochodzi od słowiańskiego słowa „robota”, oznaczającego ciężką pracę i wysiłek. To znaczenie znajduje swoje odzwierciedlenie w dzisiejszym zastosowaniu robotów w przemyśle. Oprócz korzyści finansowych, roboty zapewniają cały szereg zalet technicznych. Już od dawna, z dużym sukcesem pracują w przemyśle meblarskim. Także w produkcji domów drewnianych zauważyć można wiele nowych możliwości ich zastosowania. Homag Group posiada w swojej ofercie handlowej szeroką gamę, numerycznie sterowanych centrów ciesielskich oraz maszyn do montażu konstrukcji szkieletowych, gdzie roboty antropomorficzne również mogą zastąpić człowieka. Są one idealnym rozwiązaniem do produkcji seryjnej, działają szybko, precyzyjnie i co najważniejsze – odciążają operatora. Mogą być one także wykorzystywane do transportu materiałów w systemach magazynowania, na przykład do ich sortowania i układania. Z kolei na linii produkcyjnej może znajdować się robot, który pobiera płyty z magazynu lub systemu transportowego i układa je na montowanych ramach. Pierwsze kroki w tym kierunku zostały już podjęte.
Zacisk z samoblokującymi się szczękami
Standardowo roboty stosuje się do montażu konstrukcji ryglowych. W takim układzie robot jest zintegrowany z maszyną do montażu konstrukcji szkieletowej i wkłada różnego rodzaju słupki do montowanej konstrukcji. Podczas procesu wkładania robot rozróżnia słupki standardowe oraz specjalne. W praktyce mamy do czynienia z różnorodnymi miejscami odbioru i różnymi sposobami wkładania słupków. W zależności od tego, czy chodzi o oczepy, słupki, czy przykładowo balustrady, elementy konstrukcji układane są w kierunku wzdłużnym, poprzecznym bądź ukośnym. Odpowiedzialnym za to zadanie jest sześcioosiowy robot działający w promieniu 3500 mm. Chwyta on słupki zarówno standardowe, jak i te specjalne o długości od 780 do 3500 mm. Możliwe jest także wykonywanie cięć poprzecznych elementów o wymiarach od 40 x 100 do 160 x 250 mm. Dłuższe belki górne i dolne, które wchodzą w skład ramy, wprowadzane się bezpośrednio z innych, współpracujących z maszynami do montażu konstrukcji szkieletowych, urządzeń.
Praca odbywa się zgodnie z wcześniej przygotowanym programem i przebiega elastycznie. Znane muszą być tylko wymiary graniczne. Wszystkie inne, pośrednie parametry mogą być obliczone przez robota. Istotnymi parametrami są cięcia poprzeczne oraz długość elementu. Wykorzystuje się tutaj robota sześcioosiowego o wydajności do 6 taktów na minutę. W przypadku innych zastosowań wydajność wynosić może nawet do 15 taktów na minutę. Przy takim zastosowaniu ergonomia pracy robota ma tutaj istotne znaczenie. Robot może przenosić słupki o ciężarze do 75 kg. Do tego celu używa się górnego chwytaka zaciskowego. Zacisk wyposażony jest w silnik pneumatyczny z systemem pomiaru drogi, zapewniającym szybsze mocowanie. Dodatkowo zacisk posiada samoblokujące się szczęki, które nie zgubią elementu nawet w przypadku spadku ciśnienia. We wnętrzu zacisku znajdują się zintegrowane czujniki, za pomocą których zacisk wykrywa, że belka może zostać pobrana.
Dostosowane do indywidualnych potrzeb klientów
Roboty przemysłowe mogą być wykorzystywane również w innym obszarze produkcji, jak na przykład przy nakładaniu kleju lub tynku, umieszczaniu puszek elektrycznych lub montowaniu układów elektrycznych i grzewczych. Technologia zastosowania robotów w procesie produkcji zapewnia wiele możliwości i z pewnością będzie miała ogromny wpływ na budownictwo drewniane.
Zarówno w przemyśle drzewnym, jak i poza nim przy wyborze odpowiedniego robota istotny jest przede wszystkim jego zakres zastosowania. Można go określić, odpowiadając wcześniej na kilka bardzo istotnych pytań. Po pierwsze, określić należy, czy robot będzie integralną częścią procesu produkcyjnego? Następnie musimy wiedzieć, co miałby on robić. Czy będzie to obsługa, a może obróbka albo sortowanie? W przypadku zadań w obszarze sortowania należy określić budowę oraz krawędź zerową stosów. Następnie trzeba sprecyzować, jak miałoby wyglądać jego otoczenie? Mowa tutaj o warunkach przestrzennych i miejscu wykonywania pracy. Idąc dalej, musimy wiedzieć, jakie elementy miałby on transportować i obracać? Wiąże się to z doborem odpowiednich chwytaków, ssawek czy trawersów. Ważne jest także to, jaki materiał będzie wykorzystywany w procesie produkcyjnym? Czy jest on chłonny, silnie przylegający, czy też posiada powierzchnię delikatną. Kluczowymi pytaniami są również: wydajność robota oraz w ilu taktach powinien pracować? Na końcu trzeba określić, za pomocą jakiego interfejsu odbywa się identyfikacja elementów (RFID, kod
QR, ilość stosów).
Robot, który jednego dnia zajmuje się przykładowo lakierowaniem drzwi w branży motoryzacyjnej, kolejnego raczej nie będzie montował drewnianych płyt lub słupków i belek. Roboty dostosowywane są do różnorodnych wymagań stawianych przez klientów. Istotne jest więc wybranie odpowiedniego rodzaju. Istnieją zarówno wersje z kinematyką równoległą (roboty portalowe), jak i z kinematyką szeregową (roboty sześcioosiowe lub roboty do paletyzacji). Kinematykę szeregową stosuje się najczęściej w przemyśle obróbki drewna.
Często zdarza się, że robot przemysłowy konkuruje z portalem. Podczas gdy zalety portalu to małe zapotrzebowanie na przestrzeń oraz wysoka wydajność taktów, roboty zapewniają często większe korzyści pod względem dostępności, wysokości pomieszczenia, możliwości ponownego wykorzystania oraz obszaru roboczego.
Stosunkowo niskie koszty zakupu i szybki zwrot inwestycji
Jak więc widać, obecnie możliwości zastosowania robotów są niezwykle duże. W 99,9 proc. przypadków sprawdzają się one lepiej niż tradycyjne rozwiązania portalowe. Kolejnym ważnym aspektem, który sprawia, że roboty przemysłowe znajdują tak wiele różnych zastosowań, jest ich długa żywotność. Nieprzerwane działanie robotów przez 24 godziny dziennie, 7 dni w tygodniu, 365 dni w roku nie stanowi żadnego problemu. Najważniejszym aspektem są jednak niskie koszty eksploatacji oraz niewymagająca wykonywania czynności konserwacyjnych praca. Ten argument wyraźnie przemawia za zastosowaniem robotów w przemyśle obróbki drewna. Dzięki zamkniętemu układowi kinematycznemu zanieczyszczenia niemal wcale nie dostają się do ich wnętrza. Podstawą bezawaryjnego działania jest również wykorzystanie wysokiej jakości podzespołów. Dzięki zastosowaniu energooszczędnych silników elektrycznych roboty wyróżniają się także małym zużyciem energii.
Pozostałe argumenty przemawiające za wdrożeniem robotów to: niedobór specjalistów, stałe wysokie wymagania w zakresie jakości oraz elastyczność inwestycji dla kolejnych zastosowań. Przeważające korzyści wynikające z użytkowania robotów w połączeniu ze stosunkowo niskimi kosztami zakupu prowadzą do szybkiego zwrotu z inwestycji.
~Tomasz Bogacki