Siłowniki elektryczne dla branży material handling

Kiedy konsumenci zostają w domu i robią zakupy online, rośnie produkcja papieru i opakowań, a koniunktura w branży sortowania i przenoszenia materiałów jest bardzo dobra. Zakupione produkty muszą zostać zapakowane, zaklejone, opatrzone etykietą i przetransportowane. Za każdym przyciskiem “kup teraz”, stoi szereg procesów, które przebiegają w przemyśle drzewnym i opakowaniowym – przetwarzanie papieru i tektury, cięcie, kompresja, układanie w stosy, składanie pudełek i umieszczanie w nich zawartości, zamykanie, etykietowanie, przemieszczanie wzdłuż linii, paletyzacja itp. Aktualnie odbywa się więcej przeładunków materiałów niż kiedykolwiek wcześniej, w tempie nigdy dotąd niespotykanym.

Korzyści wynikające ze stosowania siłowników elektrycznych w branży material handling

Systemy material handling poruszają się za sprawą układów sterowania ruchem. Wieloosiowe układy sprawiają, że ładunki przemieszczają się w górę, w dół, w lewo i w prawo. Materiały są sortowane, przekierowywane, układane w stosy. Tradycyjnie systemy material handling poruszane były przez układy pneumatyczne i hydrauliczne, ale w ostatnich latach nad te tradycyjne rozwiązania przedkładane są zalety elektrycznych technik kontroli ruchu.

Główną korzyścią, której nie zapewniają systemy napędzane powietrzem i cieczą, jest możliwość nieograniczonego pozycjonowania. Siłownik elektryczny może przesuwać przedmioty na odległość 0,5 centymetra, 48 centymetrów, 8 i ¾ cm czy na dowolną inną odległość. Niezwykle ważne w branży material handling jest też kontrolowanie prędkości oraz przyspieszenia i spowolnienia. Dzięki siłownikom elektrycznym prędkość można łatwo dobrać tak, aby produkty nie uległy uszkodzeniu, zgnieceniu czy pęknięciom. Przy użyciu siłowników elektrycznych znika także ryzyko zanieczyszczenia przedmiotów wyciekiem hydraulicznym. Dodatkowo, układ elektryczny jest łatwy w instalacji i wymaga zdecydowanie mniej komponentów niż w układach sprężonego powietrza.

Oto trzy przykłady z branży material handling, w których siłowniki elektryczne pozwoliły na znaczące usprawnienie procesów.

Łatwa konwersja z pneumatyki na siłowniki elektryczne

Producent przenośników chciał zwiększyć niezawodność rozdzielacza paczek. Do tej pory korzystał z pneumatycznej kontroli ruchu, co powodowało problemy z utrzymaniem, skutkujące przestojami. Zdarzały się wahania w przepływie powietrza oraz problemy z ciśnieniem. Klient chciał, aby wymiana nie pociągała za sobą wielu zmian konstrukcyjnych i wymagał rozwiązania efektywnego kosztowo. Układ pneumatyczny zastąpiony został elektrycznymi siłownikami serii ERD, które zintegrowane zostały z istniejącymi sterownikami. Seria siłowników ERD określana jest jako ekonomiczna, ale wciąż idealna do aplikacji o wysokim cyklu pracy. Razem z serwosilnikami lub silnikami krokowymi tworzy napęd dedykowany zwłaszcza do sortowania, zmiany kierunku ruchu czy zmiany produktu na linii.

Porównanie systemów pneumatycznych z elektrycznymi znajdziesz w artykule Elektryczny ruch liniowy vs. pneumatyczny. 8 rzeczy, o których powinieneś wiedzieć przed wyborem na naszym blogu.

Zautomatyzowana paletyzacja – poruszanie ramieniem robota

Roboty lub coboty (roboty współpracujące), które precyzyjnie i szybko układają, sortują i przekierowują przedmioty są idealne do aplikacji polegających na pobieraniu i przemieszczaniu ładunków o niewielkiej wadze. Sprawdzają się nie tylko w magazynach wysyłkowych, ale także w magazynach medycznych, gdzie ważne jest ograniczanie kontaktu człowieka z materiałem ze względów bezpieczeństwa sanitarnego. Czasami jednak nawet robot potrzebuje dodatkowego wsparcia.

Maszyna do paletyzacji wykorzystywała ramię robota do układania pudeł na palecie. Producent zdecydował jednak o zwiększeniu zasięgu ramienia robota. Szybkość procesu była duża, więc ruch pionowy musiał być wykonywany szybko przy jednoczesnym bardzo dużym momencie gnącym. Koszt większego robota wykraczał poza budżet klienta, dlatego wybrał on rozwiązanie hybrydowe, wykorzystujące liniowy moduł beztłoczyskowy do ustawiania robota na odpowiedniej wysokości. Siłownik pneumatyczny w tym przypadku nie sprawdziłby się, oferując jedynie dwie pozycje, dlatego nie był w ogóle brany pod uwagę. Rozważany był beztłoczyskowy moduł elektryczny z napędem paskowym, który może poruszać się z prędkością 0,5 metra na sekundę i ma nieograniczone możliwości pozycjonowania. W tym przypadku jednak potrzebne było rozwiązanie pionowe, które zapobiegłoby spadaniu obciążenia bez względu na sytuację. Moduł beztłoczyskowy B3S z napędem śrubowym o dużej sile zapewnia wymaganą siłę i prędkość. Dodanie hamulca do układu sprawiło, że nawet przy odłączeniu zasilania jednostka nie spada. Seria modułów B3 ma sztywność mechaniczną i odpowiedni moment, aby podeprzeć ramię, gdy jest ono w pełni rozłożone i przenosić obciążenie (w tym przypadku skrzynię). Udało się również uniknąć specjalnego projektu – użyty moduł to produkt standardowy, nie zawiera specjalnych mocowań ani dodanych funkcji, co skróciło czas produkcji i instalacji.

Odwracanie pudełek – delikatność jako wymóg

Duży klient z branży handlu detalicznego wymagał delikatności w obchodzeniu się z pudełkami, wyrównywanymi w taki sposób, aby idealnie pasowały do palety wysyłkowej. W szeregu ruchów polegających na wysuwaniu i wsuwaniu, zestaw siłowników kołysze i odwraca pudełka. Przenoszenie powodowało pewne uszkodzenia przedmiotów. Mimo to klient chciał zachować dużą prędkość ruchu, ale przy większej kontroli nad nim. W rezultacie powstał napęd podzielony na trzy ruchy, z użyciem dwóch siłowników RSA. W ten sposób system pneumatyczny zastąpiony został elektrycznym, który zapewnia nieograniczone pozycjonowanie, precyzyjnie kontroluje przyspieszenie i prędkość, a także spowolnienie każdego ruchu podczas przerzucania. Ruch pozwala na szybkie, ale przy tym dokładne i delikatne ułożenie pudełka.