Lider technologii z Lauffen prezentuje obecnie niezwykłą platformę przyszłości: różne tryby chwytania za pomocą jednego i tego samego chwytaka z myślą o różnych zadaniach manipulacyjnych. Użytkownicy mogą parametryzować zasady chwytania w zależności od konkretnego zapotrzebowania. Sercem trybów chwytania jest nowa platforma elektroniki i oprogramowania, którą firma SCHUNK stale rozwija; w oparciu o doświadczenia terenowe udoskonalane są istniejące metody chwytania i rozwijane są dalsze możliwości. W ten sposób klienci korzystający z chwytaków obecnej generacji skorzystają także z przyszłych adaptacji i aktualizacji oprogramowania. W ten sposób firma SCHUNK optymalnie wykorzystuje potencjał oprogramowania w komponentach do automatyzacji pod względem elastyczności, możliwości adaptacji i wreszcie zrównoważonego rozwoju, dzięki czemu jej chwytaki są gotowe na wyzwania przyszłości.
W 2022 roku firma SCHUNK wprowadziła na rynek dwie serie chwytaków: EGU i EGK. Elektryczny chwytak uniwersalny EGU nadaje się szczególnie do elastycznego załadunku i rozładunku obrabiarek, i punktuje przede wszystkim jako wszechstronne narzędzie do realizacji dowolnego zadania przemieszczania. Z kolei chwytak do małych elementów EGK służy do przenoszenia delikatnych detali podatnych na pękanie i przeznaczony jest do wymagających i różnorodnych zadań w branży laboratoryjnej lub produkcji elektroniki. Razem z tymi dwiema seriami firma SCHUNK stworzyła platformę oprogramowania i elektroniki — oba chwytaki korzystają z tej samej elektroniki i wspólnego oprogramowania. Tutaj na przykład użytkownik obu chwytaków odnosi korzyść w postaci spójnego uruchamiania i programowania obu typów chwytaków. Oszczędza to czas, ponieważ operator nie musi już zajmować się kontrolą nowego chwytaka. Ta obejmująca wiele serii i jednolita koncepcja działania zapewnia klientom znaczną wartość dodaną.
W ramach nowej platformy oprogramowania firma SCHUNK początkowo stworzyła trzy różne tryby chwytania: BasicGrip, SoftGrip i StrongGrip. Te różne metody chwytania otwierają przed użytkownikami nowy wymiar zróżnicowanej obsługi różnych detali zależnej od zastosowania. Dotychczas powszechnie stosowanym „trybem normalnym” BasicGrip jest metoda chwytania ze zoptymalizowaną czasowo sekwencją procesu – oznacza to, że proces chwytania jest tak szybki, jak to możliwe, i osiąga wysoką wydajność. Ten tryb jest kompatybilny zarówno z EGU, jak i EGK. Silnik jest stale zasilany i w sposób ciągły reguluje chwyt, co jest szczególnie ważne dla wykrywania utraty przedmiotu obrabianego. W trybie BasicGrip detal jest chwytany z siłą wynoszącą od 50 do 100 procent nominalnej siły chwytania. Prędkość chwytania zmieniana jest automatycznie przez sam chwytak w zależności od ustawionej siły chwytu.
Jednak podczas chwytania pojawia się tutaj impuls siły – choć w zakresie milisekundowym; jest to niekorzystne dla wrażliwych komponentów i może powodować uszkodzenia. Jest to szczególnie istotne w przemyśle elektronicznym, na przykład podczas przenoszenia wrażliwych podzespołów elektronicznych z maszyny montażowej: podczas krótkotrwałej zwyżki siły występującej podczas chwytania na element działa zbyt duża siła, co może powodować wyginanie się płytek PCB i powstawanie włoskowatych pęknięć lub nawet pękanie poszczególnych ścieżek przewodów. Podobne scenariusze wrażliwej sytuacji można sobie wyobrazić w obszarze laboratoryjnym: jeśli do probówki lub innego wrażliwego medium o delikatnej zawartości podczas zwyżki siły zostanie przyłożona zbyt duża siła chwytania, mogą wystąpić rysy lub nawet pęknięcia o niemożliwych do przewidzenia konsekwencjach na skutek zanieczyszczenia. Aby uwzględnić te specyficzne dla zastosowania właściwości, firma SCHUNK zróżnicowała tryby chwytania.
Tryb chwytania SoftGrip nadaje się do chwytania delikatnych, kruchych przedmiotów, które są podatne na stłuczenie, takich jak elektronika, przedmioty szklane lub ceramiczne. Ze względu na ogólnie niższą prędkość chwytania, zwyżki siły prawie nie występują. Klienci mogą wstępnie ustawić położenie przed detalem z dokładnością do kilku dziesiątych milimetra przy maksymalnej prędkości, a następnie wysłać polecenie chwytania; wstępne pozycjonowanie kompensuje określoną część czasu cyklu i jest istotne dla wszystkich zasad chwytania. Nawet w trybie SoftGrip chwyt jest stale regulowany przez silnik. Metoda ta działa w zakresie nominalnej siły chwytania od 50 do 100 procent i jest dostępna dla chwytaka do małych części EGK, który jest stosowany w scenariuszach przenoszenia delikatnych detali.
Chwytak uniwersalny EGU jest stosowany do przemysłowego przenoszenia ciężkich, wytrzymałych i niewrażliwych komponentów – na przykład podczas zautomatyzowanego załadunku maszyn. Często potrzebna jest tu duża siła chwytania. Ekspert w dziedzinie technologii chwytania opracował dla tych scenariuszy zastosowań tryb StrongGrip, który pozwala wycisnąć z chwytaka większą moc, niż mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Ta szczególna funkcja opiera się na sztuczce zastosowanej przez konstruktorów: w chwytaku współdziałają bezszczotkowy silnik prądu stałego, hamulec magnetyczny, system enkodera na centralnym wale głównym do wykrywania położenia oraz koło zębate czołowe. Projektanci firmy SCHUNK umieścili elastyczne sprzęgło kłowe pomiędzy górnym kołem zębatym czołowym a zębnikiem wyjściowym. Dzięki temu elementowi uzyskuje się podtrzymywanie siły chwytu i jednocześnie realizuje funkcję StrongGrip. W procesie chwytania silnik jest najpierw krótko poddawany działaniu nadmiarowego prądu, a następnie chwytany jest detal; większa siła chwytania jest generowana ze stosunkowo dużego wkładu energii, który przekracza nominalną siłę chwytania. Po tym procesie chwytania hamulec załącza się i zamraża odkształcenie sprężyste w elemencie kłowym. Teraz silnik zostaje wyłączony, aby uniknąć przeciążenia termicznego, a jednocześnie duża siła chwytania zostaje zmagazynowana w układzie praktycznie bez strat.
Dzięki modułowi elastomerowemu można uzyskać z układu chwytającego większą siłę, niż byłoby to faktycznie możliwe przy mocy znamionowej. Dzięki wyłączeniu silnika po uchwyceniu nie jest potrzebna żadna energia zewnętrzna, a mimo to duża siła chwytania jest skuteczna i umożliwia manipulowanie ciężkimi detalami. Uruchomienie hamulca silnika może nastąpić w określonym czasie, ale nie później niż po dwóch sekundach, aby nie spowodować termicznego przeciążenia silnika. W trybie StrongGrip można uzyskać maksymalną siłę chwytania. Prędkość chwytania pozostaje stała podczas procesu. Chociaż prawdą jest, że ciągła praca w trybie StrongGrip może prowadzić do szybszego zużywania się elementów mechanicznych, należy również zauważyć, że w tym trybie konieczna jest przerwa pomiędzy dwoma cyklami chwytania; na przykład zaleca się 10-sekundową przerwę w przypadku cyklu chwytania z maksymalną siłą chwytania i czas po chwytaniu wynoszący dwie sekundy w temperaturze otoczenia 25 stopni Celsjusza.
Nowe chwytaki EGU i EGK zostały wprowadzone na rynek pod koniec 2022 roku i jeszcze przed rozpoczęciem sprzedaży przeszły szeroko zakrojone testy wytrzymałościowe i długoterminowe. Ponadto firma SCHUNK wyciągnęła nowe wnioski z dalszych badań praktycznych zastosowań do ciągłej eksploatacji i była w stanie jeszcze dokładniej zbadać ograniczenia systemu. Zatem po dostosowaniu oprogramowania istniejący sprzęt może „nadrobić zaległości” pod względem wydajności. Dzięki nowej wersji oprogramowania siły chwytania możliwe do osiągnięcia w trybie StrongGrip w EGU można zwiększyć jeszcze bardziej – z maksymalnie 150 procent do 200 procent wartości znamionowej – z wyjątkiem modelu EGU 70. Dzięki podwojeniu siły chwytania użytkownicy zyskują rzeczywisty wzrost wydajności.
Oparte na oprogramowaniu wykorzystanie wszystkich potencjałów zapewnia użytkownikom pełną elastyczność w przypadku różnych zadań manipulacyjnych – za pomocą jednego i tego samego chwytaka. „Tryb StrongGrip można uruchomić w dowolnym momencie” – wyjaśnia Benjamin Schell, menedżer produktu w firmie SCHUNK. „Użytkownik może zdecydować, że po chwytaniu w trybie BasicGrip nastąpi załączenie hamulca i zatrzymanie prądu silnika. Ma to tę zaletę, że chwytak znajduje się teraz w swego rodzaju trybie ekonomicznym, ponieważ zużycie energii jest znacznie zmniejszone” – kontynuuje menedżer produktu. Ta szczególna cecha – duża siła chwytania przy niezasilonym silniku – jest funkcją unikalną i wspiera operatorów instalacji we wdrażaniu procesów oszczędzających energię.
Oprócz nowej elastyczności uzyskanej dzięki trybom chwytania, zaletami z punktu widzenia użytkownika są popularne złącza komunikacyjne – na przykład PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT i IO-Link – oraz ujednolicony protokół sterujący do wymiany danych. „Bez względu na zastosowane złącze, działanie jest zawsze takie samo” – wyjaśnia dalej Benjamin Schell. „Nawet przy zastosowaniu innego chwytaka użytkownicy zawsze znajdą rozwiązanie. W przyszłości wszystkie chwytaki mechatroniczne firmy SCHUNK będą oparte na tej nowej platformie oprogramowania, dzięki czemu systemy klientów będą gotowe na nadejście przyszłości, spójne, zrównoważone i wydajne”. Firma SCHUNK zapewnia, że wymagania klientów i opinie rynku zostaną uwzględnione w dalszym rozwoju platformy oprogramowania.
