Na trgu je na voljo veliko različnih vrst prijemal, pri izbiri robotskega prijemala pa je treba upoštevati veliko stvari. Določanje, katera vrsta je najboljša za uporabo, je bistveno vprašanje, s katerim se morajo soočiti uporabniki robotike.

Kaj so prijemala?

Preprosto povedano, so prijemala naprave, ki robotom omogočajo pobiranje, premikanje in držanje predmetov. V kombinaciji s sodelujočo robotsko roko (cobot) prijemala proizvajalcem omogočajo avtomatizacijo ključnih procesov, kot so pregledovanje, sestavljanje, pobiranje in namestitev ter vzdrževanje stroja.

Oblika nekaterih prijemal je podobna človeškim rokam, skupaj s petimi prsti, vendar ni vedno tako. Obstajajo prijemala z dvema in tremi prsti, prijemala v obliki krempljev, mehanski tipi prijemal, prijemala z velikimi priseski in celo prijemala, ki so videti kot vrečke, napolnjene z zrakom. Glede na to, da je na voljo toliko izbire, je morda težko vedeti, kateri tipi robotskih prijemal so najprimernejši za katero aplikacijo. Koristno je raziskati prednosti in slabosti različnih najbolj priljubljenih prijemal v proizvodnji.

Vrste prijemal

Izbira prijemala za vaš cobot se lahko zdi zastrašujoča, zahtevna naloga, zlasti s toliko različnimi vrstami prijemal v robotiki in s toliko prekrivajoče se terminologije. Vendar pa lahko za splošne namene prijemala razdelimo na 5 glavnih tipov, pri čemer se vsak tip razlikuje po metodah, ki se uporabljajo za napajanje in/ali krmiljenje samega prijemala.

Vakuumska prijemala

Vakuumska prijemala uporabljajo gumo ali prisesek za ustvarjanje atmosferskega tlaka in vakuum za pobiranje predmetov. Vakuumski tok mora ostati neprekinjen, da lahko vaš robot varno drži stvar.

Najdemo jih v različnih aplikacijah, vendar pa je ena izmed najbolj priljubljenih aplikacij vakuumskih prijemal zagotovo pakiranje in paletiranje.

Vakuumska prijemala lahko sprejmejo različne vrste predmetov in imajo nižjo ceno v primerjavi z drugimi prijemali, vendar pa so občutljiva na prašne pogoje. Vakuumska prijemala torej niso idealna za vse situacije.

Pnevmatska prijemala

Pnevmatska prijemala uporabljajo stisnjen zrak zagotavljanje moči, potrebne za premikanje notranjega bata, s čimer upravljajo (odpirajo in zapirajo) ‘čeljusti’, znanih tudi kot ‘prsti’ prijemala. Ti prsti so podobni človeškim prstom in pomagajo pri prijemanju, držanju in sproščanju obdelovancev. Takšen način odpira ogromno možnosti za ravnanje z materialom, od zlaganja velikih škatel do ravnanja z drobnimi, občutljivimi elektronskimi komponentami. Pnevmatska prijemala, ki jih najpogosteje najdemo v 2-prstnih (vzporedna ali kotna) in 3-prstnih konfiguracijah, so vsestranska orodja, ki jih je mogoče uporabiti v številnih aplikacijah. Uporabljajo se predvsem v avtomatiziranih proizvodnih procesih za prijemanje obdelovanca. Obdelovanci lahko segajo od majhnih predmetov, kot so tiskana vezja ali čipi, do velikih obdelovancev, kot je blok motorja.

Ker ima večina proizvodnih obratov že dostop do stisnjenega zraka, je namestitev pnevmatskih prijemal enostavna in stroškovno učinkovita. Ena od glavnih prednosti pnevmatskih prijemal je torej, da zagotavljajo veliko količino prijemalne sile v majhnem, lahkem in poceni paketu. Delujejo lahko v tesnih prostorih in imajo hitre odzivne čase. Vendar pa se pnevmatska prijemala najbolje uporabljajo za obdelavo specifične vrste delov. Zato niso tako primerna, če tovarna proizvaja veliko mešanih izdelkov. Poleg tega pnevmatska prijemala zagotavljajo omejen nadzor nad silo in položajem ter za delovanje potrebujejo stisnjen zrak.

Za proizvodne obrate, kjer je prostor omejen, so pnevmatska prijemala torej ekonomična in ergonomska izbira. Prav tako jih je precej enostavno vzdrževati. Ko pnevmatsko prijemalo začne delovati, lahko namreč zagotovi milijone ciklov brez vzdrževanja.

Hidravlična prijemala

Hidravlična prijemala so zasnovana za hidravlični sistem. Poganjajo jih hidravlične tekočine, nudijo večjo prijemalno moč kot pnevmatska prijemala in so idealna za težke aplikacije.

Po eni strani se hidravlična prijemala uporabljajo, ko je potrebna dodatna prijemalna sila, po drugi strani pa so hidravlična prijemala dražja in na splošno manj natančna kot pnevmatska ali električna. Prav tako zahtevajo več vzdrževanja kot druga prijemala.

Električna prijemala

Električna prijemala so priljubljena izbira za številne aplikacije cobot, vključno s strojno oskrbo in “pick & place” (pobiranje in nameščanje).

Čeprav ne ponujajo enake ravni prijemalne moči kot hidravlična prijemala, so primerna za aplikacije, ki zahtevajo visoko hitrost in rahlo/zmerno prijemalno silo. Ker jih je enostavno nadzorovati, se vse pogosteje pojavljajo v industrijski uporabi. Običajno se uporabijo v konfiguracijah z dvema in tremi čeljustmi, pri čemer se pogosto izberejo prijemala s 3 čeljustmi, kadar je potrebno rokovanje z okroglimi/valjastimi predmeti.

Glavni razlog, da imajo električna prijemala prednost pri avtomatizaciji proizvodnih procesov, je ta, da zagotavljajo nadzor. Običajno imajo nameščene mikroprocesorje, ki uporabnikom pomagajo nastaviti hitrost in silo prijema glede na nalogo, ki jo opravljajo. Senzor sile je razlog, da lahko ta prijemala z lahkoto obdelujejo različne vrste obdelovancev.

Glavne slabosti uporabe električnih prijemal so, da prijemajo z manjšo silo kot hidravlična ali celo pnevmatska prijemala in so lahko tudi precej draga. Mehke in občutljive predmete je težko prijeti zaradi njihove večinoma trde površine.

Magnetna prijemala

Magnetna prijemala uporabljajo magnetizirano površino za prijemanje kovinskih predmetov. Najpogostejša so v panogah, kjer se pločevina in avtomobilski deli premikajo po tekočem traku.

Tehnologija magnetnih prijemal uporablja električno energijo le za nekaj sekund inaktivacije in deaktivacije. Obdelovanec tako ne bo padel zaradi izpada elektrike. Zagotavljajo hitro prijemanje in zahtevajo le minimalno vzdrževanje, zaradi česar so prilagodljiva in stroškovno učinkovita izbira za proizvajalce. Obstaja tudi trend uporabe elektro permanentnih magnetnih prijemal.

Kako izbrati pravo robotsko prijemalo?

Pri izbiri prijemala je treba upoštevati več stvari, najpomembnejše pa je, da se ravnamo po specifični uporabi, ki jo imamo v mislih. Kljub temu si moramo pri izbiri prijemala za robota zastaviti nekaj bistvenih vprašanj:

• Ali bo prijemalka predajala en predmet ali mešanico predmetov (obdelovancev)?
• Katere vrste predmetov bodo obravnavane (na primer živila, električne komponente)?
• Kakšne oblike/velikosti so ti predmeti (ravno, ukrivljeno, nepravilno)?
• Ali potrebujemo povratne informacije od samega prijemala?
• Kakšno obremenitev bo potrebovalo prijemalo?
• Ali bo prijemalo moralo delovati v majhnih, tesnih prostorih?
• Ali morate prijemalo uporabljati v medicinskem ali čistem okolju?

Prijemala s pnevmatskim in vakuumskim pogonom se uporabljajo v številnih panogah in aplikacijah zaradi svoje majhne oblike in zmogljivosti visoke sile ter nižjih relativnih stroškov pnevmatike v primerjavi s servoelektriki. Pnevmatika in vakuum sta prav tako idealna za prilagodljivo prijemanje spremenljivih oblik in občutljivih predmetov, ki se zlahka poškodujejo. Servoelektrična prijemala pa se uporabljajo predvsem za natančno prijemanje z majhno silo in imajo ožji pas uporabe v primerjavi s pnevmatskimi.

V nekaterih primerih je pnevmatika idealna izbira zaradi edinstvene zasnove namesto sile, velikosti in cene.

Vsak slog prijemala ima svojo velikost, način delovanja, delovno atmosfero in zahtevano raven človeške interakcije. Več pnevmatskih prijemal opravlja isto funkcijo, vendar so njihove edinstvene lastnosti in zmogljivosti tiste, ki določajo, ali bodo dolgoročno delovale v različnih aplikacijah. Zatorej si je potrebno vzeti si čas in razmisliti, kako te funkcije ustrezajo potrebam določene aplikacije ali procesa.