Je to pozoruhodná platforma budoucnosti, kterou nyní představuje technologický lídr z Lauffenu: různé režimy uchopení pro jedno a totéž chapadlo pro různé manipulační úkoly. Uživatelé mohou tyto principy uchopení parametrizovat jak je třeba podle konkrétních potřeb. Jádrem režimů uchopení je nová elektronická a softwarová platforma, kterou společnost SCHUNK neustále vyvíjí; na základě zkušeností z terénu se zlepšují stávající metody uchopení a vyvíjejí se další možnosti. Tímto způsobem budou zákazníci, kteří používají chapadla současné generace, také těžit z budoucích úprav a aktualizací softwaru. SCHUNK tak optimálně využívá potenciál softwaru v automatizačních součástech, pokud jde o flexibilitu, přizpůsobivost a v konečném důsledku udržitelnost, díky čemuž jsou jeho chapadla připravená pro budoucnost.
Společnost SCHUNK uvedla na trh dvě řady chapadel EGU a EGK v roce 2022. Elektrické univerzální chapadlo EGU je vhodné zejména pro flexibilní nakládání a vykládání obráběcích strojů a boduje jako přesný všestranný nástroj pro jakýkoli úkol manipulace. Zatímco chapadlo pro malé komponenty EGK je určeno pro manipulaci s jemnými obrobky, které jsou náchylné k rozbití a je určeno pro náročné a rozmanité úkoly v laboratorním průmyslu nebo při výrobě elektroniky. Společně s těmito dvěma řadami vyvinula společnost SCHUNK softwarovou a elektronickou platformu – obě chapadla sdílejí stejnou elektroniku a společný software. Zde například uživatel, který používá obě chapadla, těží ze shodného uvedení do provozu a programování obou typů chapadel. To šetří čas, protože obsluha se již nemusí zabývat ovládáním nového chapadla. Tento průnik řadami a jednotný funkční koncept poskytuje zákazníkům významnou přidanou hodnotu.
S novou softwarovou platformou SCHUNK zpočátku vytvořil tři různé režimy uchopení: BasicGrip, SoftGrip a StrongGrip. Tyto různé metody uchopení otevírají uživatelům novou dimenzi pro diferencovanou manipulaci s různými díly přizpůsobenou dané aplikaci. Dříve běžný „normální režim“ BasicGrip je metoda uchopení s časově optimalizovanou procesní sekvencí – to znamená, že proces uchopení je co nejrychlejší a dosahuje vysoké propustnosti. Tento režim je kompatibilní jak s EGU, tak s EGK. Motor je trvale napájen a uchopení je trvale znovu seřizováno motorem, což je obzvláště důležité pro detekci ztráty obrobku. V režimu BasicGrip je obrobek uchopen pomocí 50 až 100 procent jmenovité uchopovací síly. Rychlost uchopení se automaticky mění samotným chapadlem v závislosti na nastavené uchopovací síle.
Během procesu uchopení však dochází k silovému pulsu – ačkoli jen v rozsahu milisekund, což je pro citlivé součásti nevýhodné a může vést k poškození. To je obzvláště významné v elektronickém průmyslu, například při manipulaci s citlivými elektronickými součástmi ze stroje provádějícího sestavení: Během krátké špičky síly, ke které dochází během uchopení, působí na součást příliš mnoho uchopovací síly, což může způsobit ohnutí desek plošných spojů, vytvoření jemných vlasových trhlin nebo dokonce zlomení jednotlivých vodivých drah. Podobné citlivé scénáře jsou myslitelné v laboratorní oblasti: Pokud je na zkumavku nebo jiné citlivé médium s jemným obsahem aplikována příliš velká uchopovací síla během špičky síly, mohou se objevit praskliny nebo dokonce prasknutí s nepředvídatelnými důsledky kvůli kontaminaci. Aby bylo možné zohlednit tyto funkce specifické pro danou aplikaci, společnost SCHUNK diferencovala režimy uchopení.
Režim uchopení SoftGrip je vhodný pro manipulaci s jemnými, křehkými obrobky, které jsou náchylné k rozbití, jako je elektronika, sklo nebo keramika. Vzhledem k celkové nižší rychlosti uchopení jsou špičky síly téměř eliminovány. Zákazníci mohou předběžně polohovat pozice v rozmezí do několika desetin milimetru před obrobkem při maximální rychlosti a poté odeslat příkaz k uchopení; předběžné polohování kompenzuje pro určitou část doby cyklu a je relevantní pro všechny principy uchopení. I v režimu SoftGrip je uchopení trvale upraveno motorem. Tato metoda pracuje v rozsahu 50 až 100 procent jmenovité uchopovací síly a je k dispozici pro chapadlo malých dílů EGK, které se používá ve scénářích manipulace s křehkými díly.
Univerzální chapadlo EGU se používá při průmyslové manipulaci s těžkými, robustními a necitlivými součástmi – například při automatizovaném nakládání strojů. Zde je často zapotřebí hodně uchopovací síly. Odborník na uchopovací technologii vyvinul pro tyto aplikační scénáře režim StrongGrip, který z chapadla získává více energie, než by se na první pohled zdálo. Tato speciální funkce je založena na speciálním konstrukčním triku: bezkartáčový stejnosměrný motor, brzda magnetického pole, systém enkodéru na centrálním hlavním hřídeli pro detekci polohy a čelní ozubené kolo v chapadle spolu interagují. Designéři společnosti SCHUNK nyní vložili pružnou drápovou spojku mezi horní čelní ozubené kolo a výstupní pastorek. Tímto prvkem je realizováno udržování uchopovací síly a zároveň funkce StrongGrip. Pro proces uchopení je motor nejprve krátce vystaven nadproudu a obrobek je uchopen; vyšší uchopovací síla je vytvořena z relativně vysokého přívodu energie, který je nad jmenovitou uchopovací silou. Po tomto procesu uchopení se brzda zapojí a zmrazí elastickou deformaci v drápovém prvku. Nyní je motor vypnutý, aby nedošlo k jeho tepelnému přetížení, a současně je vysoká uchopovací síla uložena v systému prakticky bez ztráty.
Díky elastomerovému modulu je možné z uchopovacího systému dostat větší sílu, než by ve skutečnosti bylo možné podle jmenovitého výkonu. Vzhledem k vypnutí motoru není po uchopení zapotřebí žádná vnější energie, přesto je vysoká uchopovací síla účinná a umožňuje manipulaci s těžkými obrobky. Použití motorové brzdy může být časováno, ale musí nastat nejpozději po dvou sekundách, aby nedošlo k tepelnému přetížení motoru. V režimu StrongGrip lze vyvolat maximální uchopovací sílu. Rychlost uchopení zůstává během procesu konstantní. I když je pravda, že nepřetržitý provoz v režimu StrongGrip může vést k vyššímu opotřebení mechanických součástí, je třeba také poznamenat, že v tomto silovém režimu je nutná pauza mezi dvěma uchopovacími cykly; například pro uchopovací cyklus s maximální uchopovací silou a dobou po uchopení v délce dvou sekund při okolní teplotě 25 stupňů Celsia se doporučuje pauza deseti sekund.
Nová chapadla EGU a EGK byla uvedeny na trh na konci roku 2022 a před uvolněním do prodeje již prošla rozsáhlými vytrvalostními chody a dlouhodobými testy. Kromě toho společnost SCHUNK získala nové poznatky z dalších, následných šetření v praktickém nepřetržitém provozu a byla schopna prozkoumat limity systému ještě dále. Se softwarovými úpravami tak může stávající hardware „dohnat“ výkon. Díky vydání softwaru lze dosažitelné uchopovací síly v režimu StrongGrip na chapadle EGU dokonce ještě jednou zvýšit – z maximálních 150 procent na 200 procent jmenovité síly – s výjimkou modelu EGU 70. Díky zdvojnásobení uchopovací síly mohou uživatelé těžit ze skutečného zvýšení výkonu.
Na softwaru založené využití všech potenciálů přináší uživatelům plnou flexibilitu pro různé manipulační úkoly – s jedním a tímtéž uchopením. „Režim StrongGrip lze kdykoli vyvolat,“ vysvětluje Benjamin Schell, produktový manažer společnosti SCHUNK. "Uživatel může určit, že po uchopení v režimu BasicGrip se brzda aktivuje a proud motoru se zastaví. To má tu výhodu, že chapadlo je nyní v jakémsi ekologickém režimu, protože spotřeba energie je výrazně snížena,“ pokračuje produktový manažer. Tato speciální funkce – vysoká uchopovací síla s motorem bez pohonu – je jedinečnou funkcí a podporuje provozovatele zařízení při zavádění energeticky úsporných procesů.
Kromě nové flexibility získané prostřednictvím režimů uchopení jsou pro uživatele plusovými body například společná komunikační rozhraní – včetně PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT a IO-Link – a konzistentní řídící protokol pro výměnu dat. „Bez ohledu na to, jaké rozhraní je použito, operace je vždy stejná,“ vysvětluje Benjamin Schell dále. „I při implementaci jiného chapadla si uživatelé vždy najdou cestu. V budoucnu budou všechna mechatronická chapadla od společnosti SCHUNK založena na této nové softwarové platformě – díky tomu budou zákaznické systémy připraveny na budoucnost, budou konzistentní, udržitelné a výkonné.“ SCHUNK ujišťuje, že požadavky zákazníků a zpětná vazba trhu budou plynout do dalšího vývoje softwarové platformy.
