板材拣选抓取搬运
2020-05-10陈玲
右图EuroTECH 公司的用于批量生产产品的拣选系统
上图TAWI 公司的真空升降机可以搬运大尺寸板材,并可以任意旋转倾斜到任何角度,包括垂直
人造板材产品搬运起来很麻烦,抓取提升技术正面临挑战。
人造板材在工厂内需要升降和搬运。板材尺寸大,会产生弯曲,而工业4.0 时代是“单个尺寸批量生产”,当今的客户却需要混合批次,因此必须从生产线产品堆垛中进行挑选和分类。
但是,即使是中等尺寸的板,也是难以抓取升降,而且笨重。从数个不同产品堆垛里,不同规格板中手动拣选大尺寸扁平物品,并将选择出的板堆放在一个单独堆垛中,以交付给定制客户,这是一项通常需要许多员工完成的任务。
德国EuroTECH Industries 公司解决了批量分类和分批交付的难题,并称其为首款针对客户的工业4.0 真空升降装置。
EuroTECH 公司首席执行官Thomas Schultz指出:“客户越来越要求个性化生产和更快的交货期。生产和仓储部门必须满足这些需求。批量越来越小的订单需要高效、节省成本的生产和仓储管理。”
EuroTECH 公司拣选系统由多个并排的托盘位置组成,每个位置包含特定规格的板材。升降本身是通过升降框架上的多个真空吸盘进行的。带有真空升降框架的有轨车在托盘上方移动,拣选板材,然后将其移动并放置在客户的托盘上。一名员工操作该系统的用户界面以明确信息源和目标以及领料量。
为了开始其全自动拣选周期,机器需要有关针对不同负载下激活所需真空回路的信息。此数据存储在数据库或条形码中。然后自动进行拣选。
该系统配备有多个传感器以防止出错。例如,其将每次抓取升降的重量与先前注册的数据进行比较。如果重量匹配,则机器执行工作循环。如果信息源重量和目标重量之间存在偏差,则将中断循环,并且机器会产生出错通知。例如真空抓取升降装置一次拣选出两块板材,则会产生这种错误信息。从堆垛中拣选木质人造板材时,经常会出现粘附问题:大尺寸平整的板材一张挨一张地堆放,板材之间不容易进入空气,因此,如果抓取顶部的一张板材,下面的一张板材则可能会跟着提起来。
EuroTECH 公司已将一种解决方案整合到其拣选器中——提起板材边角,使板材产生弯曲,使空气进入板材之间。EuroTECH 公司的抓取升降装置通过在升降框架的边角的吸盘实现这一目的。
形成板垛对齐不仅为了整洁,而且要保护脆弱的表面和边缘。作为订单拣选系统扩展阶段的一种选择,浮动式真空提升框架可以弥补客户堆垛中最大50 mm 的偏差。集成线性执行机构调整浮动框架的位置,利用以前堆叠板材的边缘作为参考。该系统最大误差为2 mm。
Schultz 先生指出,借助全自动的订单拣选系统,用户可以有效地拣选小批量和单批产品。还减轻了所涉及的体力劳动并为员工创造了更安全的环境。
进入到木材加工领域生产链中,家具工厂也面临搬运问题。在这里,不仅需要移动板材,还需要对其进行各种操作:将板材倾斜到垂直或其他角度,或者以高精度将其送入数控加工中心(CNC)。同样,各种真空升降也是优选的解决方案。
TAWI 公司的总部位于瑞典,但在北安普敦(Northampton)设有英国办事处。该公司生产的真空抓取机能够移动水平悬挂的500 kg 或更大重量的木质板材,而垂直悬挂时最大可移动250 kg 的木质板材,而且运动范围广、精度高。
否则,装载每块板材并移动将分别需要两名员工,但是如果使用真空抓取机,一个人可以搬运板材,在必要时可将其倾斜180 度。
搬运控制机构采用人体工程学设计,并与升降机完全集成;只需按一下按钮,操作员就可以激活真空装置,升或降,控制真空度或倾斜并松开装载物。所有密度和尺寸的板材均可搬运处理得很好。
Schmalz 公司的SSP 真空吸盘具有专门为木材工业设计的吸盘。吸盘上的特殊软密封泡沫可搬运木质板材而不会使其损坏或留下痕迹,从而在后续进行涂饰时保证工件表面无缺陷。
总部位于德国的Schmalz 公司对于板材之间的粘附问题有不同的解决方案。当搬运中密度纤维板(MDF)或刨花板等多孔或半多孔板材时,集成的分离功能可通过限制来自吸盘的空气流动确保消除板材之间的真空度,从而做到单独拣选一块板材。
吸盘内部的双密封唇设计用于在粗糙和光滑的表面上均可提供非常紧密的密封度。吸盘底面的特殊结构可实现极短的循环时间和高度动态的搬运。每个吸盘上的止回阀保护真空吸盘。如果仅需覆盖某些吸盘,则可关闭未覆盖的吸盘真空度。这就可以搬运多种不同尺寸的板材。
Schmalz 公司的Andreas Dolker 表示:“真空吸盘由相互完美匹配的许多独立组件组成,可以针对每个过程分别调整设备。”
某位预制房屋的制造商,其必须将长而重的板材装载到加工中心上。在此自动化过程中,使用了Schmalz 公司真空吸盘来实现高可靠性加工。
Schmalz 公司的SSP 吸盘由6 区夹持器组成。夹持器上的耐磨密封泡沫非常耐用,可以承受粗糙表面的板材。柔性弹簧柱塞可补偿不均匀性和高度差异,从而使吸盘始终可靠且高精度地抓取。两个强力风机直接安装在夹持器中,提供必要的真空度。
夹持器具有高度的适应性,可轻松固定不同形状和大小的板材和梁材。抓取系统安装在升降机上,可以覆盖很大的工作区域。升降机由加工设备上的控制面板控制。
该系统有助于优化搬运过程并缩短生产时间。
真空管升降机经常与真空吸盘一起使用。例如,Schmalz 公司已向一家瑞士优质木门制造商提供真空管升降机。
在其半自动化生产过程中,沉重的原料木质板材在多个不同的处理步骤之间手工移动,有时需要两名员工来完成任务。为了使该过程更符合人体工程学和更有效率,该公司现在使用Schmalz JumboErgo 真空管升降机。
真空管升降机配备了一个灵活的四头吸盘。为了获得最大的灵活性,可移动横梁上的吸盘以使其适应板材的尺寸。可选的旋转装置允许将板材旋转90°以做进一步处理。真空升降装置减少了所需员工数量,并保证了员工的安全。
上图Schmalz JumboErgo 真空管升降机在工作
上图EuroTECH 公司声称这是首款针对客户的工业4.0 真空升降机
上图TAWI 公司指出所有密度和尺寸的板材均搬运处理得很好
上图Schmalz 公司为木材行业量身定制了许多解决方案