MB-NAKLO d.o.o.
Pripravil: Janez Draksler
Stisnjen zrak je osnova za uspešno avtomatizacijo. To obliko energije je mogoče uporabiti na več načinov, ker združuje hitrost, moč in majhno težo.
Vendar pa je strošek za generacijo stisnjenega zraka razmeroma visok, saj pretvorba električne energije v stisnjen zrak pride s stranskimi izgubami. Čeprav se tovarna brez stisnjenega zraka zaenkrat omenja zgolj kot modni trend, so prav zdaj potrebne tehnološke alternative, da bi vakuumska avtomatizacija postala neodvisna od cevi za stisnjen zrak.
“Cilj ni nadomestiti ejektorskih sistemov na osnovi stisnjenega zraka za ustvarjanje vakuuma. Želimo ustvariti alternative, ki zmanjšajo porabo energije in še vedno delujejo, ko ni na voljo stisnjenega zraka ali je le tega premalo,” pojasnjuje dr. Kurt Schmalz, lastnik in direktor podjetja J. Schmalz GmbH. Možni scenariji vključujejo mobilne robote ali robotske celice, ki delujejo na območju, ki ni povezano s sistemom stisnjenega zraka. Procentualno vakuumski generatorji porabijo zelo malo energije v primerjavi s celotno napravo.
ECBPMi – nova cobot črpalka
Rešitev so povsem električni vakuumski generatorji, ki so tako kompaktni, da jih je mogoče namestiti tudi neposredno na robotsko roko. Električni vakuumski generatorji niso nič novega: “Že dolgo imamo v ponudbi električne črpalke in puhala, ki jih operaterji uporabljajo pri avtomatiziranem in ročnem upravljanju, ko so potrebni visoki pretoki. Vendar so ti preveliki in pretežki za uporabo na robotski roki, ” pojasnjuje dr. Schmalz. Schmalz je zato razširil svoj portfelj električnih vakuumskih generatorjev v smeri manjših in lažjih dizajnov in leta 2016 predstavil prvo cobot črpalko, ECBPi. To je električni vakuumski generator in prirobnica za robota v enem. »S tem smo bili pionirji v vakuumski avtomatizaciji,« komentira dr. Schmalz. Izziv: Poleg ustvarjanja vakuuma je moral Schmalz implementirati tudi funkcijo brezzračnega odlaganja v zelo omejenem prostoru.
Še bolj kompaktna je nova cobot črpalka ECBPMi, ki je zasnovana za manipulacijo manjših neporoznih delov. “Lahke komponente na koncu roke so idealne za cobote in lahke robote. Ne potrebujejo stisnjenega zraka, kar pomeni, da jih je mogoče uporabiti tudi na avtonomnih transportnih vozilih,” pravi dr. Schmalz in opisuje možno uporabo. Vendar ločitev od stisnjenega zraka ni več aktualna samo pri majhnih lahkih robotih: s trendom k trajnosti in s tem povpraševanjem po učinkovitejših sistemih se je potreba po vakuumski avtomatizaciji, neodvisni od stisnjenega zraka, povečala tudi za večje sisteme.
Stisnjen zrak ponuja številne prednosti: visoko gostoto moči in uresničljive obratovalno zanesljive funkcije pnevmatskih komponent. Zaradi tega so te komponente lahko majhne, robustne in hitre. »Če pogledamo naše vakuumske ejektorje, ki skoraj optimalno pretvarjajo nadtlak v vakuum in se lahko s svojo funkcijo varčevanja z zrakom prilagajajo procesu ravnanja, imamo zmogljive in učinkovite komponente s prihranki do 95 %. Vendar funkcije varčevanja z zrakom ni mogoče uporabiti povsod,« dodaja strokovnjak.
Povsem samostojen generator GCPi
“Če bi nekoč prišlo do tovarne brez stisnjenega zraka, bodo morali proizvajalci pnevmatskih komponent in tehnologije dobaviti alternativne izdelke, ki delujejo izključno električno. Zato sledimo vzporedni strategiji,” pojasnjuje dr. Schmalz. Po tej strategiji je Schmalz zdaj razvil električni vakuumski generator GCPi: večji je od cobot črpalke ECBPMi in se pridružuje novim električnim vakuumskim generatorjem v obstoječem portfelju. Z GCPi se Schmalz odmika od prejšnjega standarda namestitve generatorja vakuuma neposredno na roko robota. Namesto tega uporabnik zmogljiv GCPi namesti na podstavek robota, tako da lahko od tam napaja več sesalk na prijemalu robota. Izziv je spet povsem samostojen generator, neodvisen od zunanjega priklopa stisnjenega zraka. Schmalz je v GCPi vgradil tudi funkcijo odzračevanja. Odvisno od dolžine cevi do sesalke pa je lahko izenačitev tlaka z okolico zakasnjena. V tem primeru je mogoče funkcijo odzračevanja tudi ločiti od črpalke.
Zato je Schmalz razvil električni odzračevalni ventil LQE. “To je prava inovacija. Z njo lahko še naprej centralno uporabljamo večje vakuumske generatorje in še vedno delujemo decentralizirano na zelo dinamičen način – z zelo kratkimi časi mirovanja. Dokazano je, da je neposredno atmosfersko odzračevanje pogosto celo hitrejše kot aktivno izpihovanje s stisnjenim zrakom,« pojasnjuje dr. Schmalz. Prezračevalni ventil LQE ponuja še več prednosti: omogoča ustvarjanje vakuuma v vodih. Ko se ventil odpre, takoj nastane podtlak na prijemalu. To je inteligenten ventil, ki lahko posnema tudi funkcijo varčevanja z zrakom kompaktnih ejektorjev SCHMALZ. To dodatno prispeva k energetski učinkovitosti vakuumiranja brez stisnjenega zraka.
»Samo zaradi vakuumske manipulacije se stisnjen zrak ne izklopi,« poudarja dr. Kurt Schmalz. Če je povezava na voljo, je ejektor še vedno najbolj robusten, učinkovit in zmogljiv način za ustvarjanje vakuuma. Vsa vprašanja tehnologije vakuumske avtomatizacije so tako veljala za rešena, dokler ni prišlo v ospredje vprašanje trajnosti. “Industrija mora temeljito razmisliti o stisnjenem zraku. Naša naloga je razviti alternative,” pravi pionir vakuuma. Schmalz ubira pot elektrifikacije: električni vakuumski generator je lahko bolj trajnosten – v smislu celotnega sistema. »Ne glede na to, ali s stisnjenim zrakom ali brez: v našem portfelju imamo pravo rešitev za vsako aplikacijo,« zaključuje dr. Schmalz.
Zastopnik za Slovenijo:
MB-NAKLO d.o.o.
janez.draksler@mb-naklo.si
GSM: 040 975 528
www.mb-naklo.si
