Roboti i servo motori Mitsubishi Electrica osiguravaju odgovarajuću brzinu upravljanja/manipulisanja uz istovremenu uštedu prostora. Mitsubishi Electric kao dugogodišnji partner za najrazličitije industrije sa svojim rešenjima i inovacijama snabdeva i medicinsku i farmaceutsku industriju. U najrazličitijim aplikacijama, pre svega gde se ugrađuju roboti i servo pogoni, Mitsubishijev faktor uspeha je brzina operacija uz istovremenu uštedu prostora. U ovom članku je prikazana primena Mitsubishi robota i servo pogona u aplikaciji punjenja i pakiranja manjih tegli (ampule) za potrebe medicine.
Slika broj 1: Dinamičnost Mitsubishi servo pogona dolazi do izražaja pre svega pri transportnim trakama, jer uz glatko pokretanje i zaustavljanje, omogućuju primerene momente ubrzanja i kočenja.
»Ampula« je tehnički pojam namenjen označavanju tegli, koje se koriste u medicini, u svrhu čuvanja lekova (injekcija). Teglice imaju posebne zatvarače/poklopce, koji osiguravaju čistoću sadržaja/tečnost. Lekar (korisnik) umetne iglu injekcije u polimerni poklopac, što omogućuje čisto i jednostavno izvlačenje tečnosti iz teglice.
U procesu punjenja i pakovanja takvih teglica, javlja se potreba za odgovarajućom aplikacijom, koja omogućuje odgovarajuću preciznost, a pored toga da omogućuje i prostornuefikasnost, jer su dimenzije teglica male. Preduzeće u Nemačkoj, zadužena za pakovanje spomenutih teglica sa vakcinom, tražila je rešenje za isporuku i pakovanje ampula različitih veličina na vrlo ograničenom prostoru (cca. dva kvadratna metra). S tim zahtevom su se obratili švajcarskom preduzeću „Robotronic“, specijalizovanoj upravo za robote kompaktnih dimenzija namenjenih za manipulisanje. Konkretno, reč je o MRT, odnosno modularnoj robotskoj tehnologiji (u nastavku teksta MRT ćelija), koja omogućuje fleksibilne funkcije u kompaktnoj konstrukciji, koji je razvio „Robotronic“. Još konkretnije, reč je o kompaktnoj robotskoj ćeliji dimenzija 1,0×1,3 metra, što je približno veličina Euro palete, a u visina ćelije iznosi 2,2 metra. Robotronic, kao proizvođač sistema za manipulaciju u aplikacijama, ugrađuje isključivo Mitsubishi Electric robote.
Prilagođen i celovit koncept
Aplikacija, primenjena u konkretnom slučaju, sastavljena je od dve MRT robotske ćelije, svake sa svojom vertikalnom rukom/robotom, te transportnom trakom na pogon od osam Mitsubishi servo motora za tačno pozicioniranje spomenutih medicinskih teglica. Proizvodna linija na kojoj su ugrađene MRT ćelije, sastavljena je od transportne trake za teglice i transportnih traka za rezervoar (u nastavku pakovanje). Kada su teglice jednom napunjene i postavljene u pakovanja, pakovanja se transportuju u završni postupak pakovanja. Mašina za toplo oblikovanje namenjen izradi plastičnog omota lociran je pored spomenutih MRT ćelija. Naravno da je Robotronic, kao sistemski integrator pri konstruisanju čitave aplikacije radi osiguranja optimalne interakcije među svim sastavnicama, povezivost poboljšao primenom 12 Mitsubishijevih servo motora.
Slika broj 2: Mitsubishi MR-J4 servo pogon brine za pokretanje vijka za pozicioniranje, koji je namenjen sakupljanju i pripremi teglica u grupe po pet komada.
Ugrađeni MELFA RV-4FL industrijski roboti su upravljani sa pomoću Mitsubishijeve višenamenske CPU platforme, tj. iQ platforme, na koju su uključene dve robotske ruke, središnje procesorske jedinice Q172DRCPU, pretprocesorska jedinica za gibanje Q172DCPU i PLK centralna procesorska jedinica Q03UDECPU. Oba robota su namenjena za manipulaciju teglica, podizanju napunjene serije pet teglica sa pomoću vakuumskih hvatača, do konačnog nameštanja teglica za umatanje u foliju. Zapakovane jedinice se zatim šalju u postupak pakovanja. Lanac snabdevanja deluje u neprekinutom ritmu, pa posledično i uređaj za omatanje konačnih proizvoda mora delovati u pravilnom ritmu. Proces mora pratiti odgovarajući ritam, jer robot napuni 60 omota u minuti, što znači ukupno 300 teglica.
Servo pogoni diktiraju ritam
Transportna traka pomiče teglice prema osam prihvatnih tačaka, od kojih je svaka posebno opremljena sa vijkom za pozicioniranje u MRT ćeliji. Svaki vijak za pozicioniranje pokretan je pomoću Mitsubishi MR-J4 servo motora, koji slaže teglice u linije, te ih udružuje po pet u redu. Poboljšan proces pozicioniranja, pri kojem su teglice locirane izravno na vijku za poravnanje/grupisanje, omogućuva uštedu prostora i pridonosi kompaktnoj konstrukciji MRT ćelije. Ugrađena funkcija praćenja omogućuje tačno prebrojavanje teglica.
Dinamičnost Mitsubishi servo pogona pri ugradnji u transportne trake omogućuje brzo ubrzavanje i kočenje, kao i visoki moment, a pored toga i glatko pokretanje i zaustavljanje. Funkcija automatskog filtriranja vibracija štiti pred trešnjom pokretanih traka, a u međuvremenu dodatni filtar omogućuje mehaničku rezonanciju/prigušenje. Pomicanje mora biti izvedeno izuzetno glatko, jer su teglice krhke i lomljive, a između ostalog, potrebna je i zadovoljavajuća brzina procesa. Mitsubishi servo pogoni omogućuju postizanje oba cilja istovremeno.
Slika broj 3: Robot s vakuumskim hvatačima brine za podizanje serije od pet teglica sa vijcima za pozicioniranje i za nameštanje za dalje pakovanje.
Pored samog robota i servo pogona za upravljanje transportnom trakom, bitan deo MRT ćelije je uređaj za omatanje folije za procese pakovanja. Uređaj za omatanje je deo MRT ćelije, direktno je povezan sa transportnom trakom preko servo pogona, a omogućuje pomicanje, izdvajanje i tačno pozicioniranje jedinica pakovanja. Precizna dinamika servo pogona je posebno važna pri uređaju za omatanje teglica, jer mora održavati stalni ritam sakupljanja novih teglica. Upravo radi visokog ritma sakupljanja teglica, potrebna je primena dva robota, a osiguravanje tačnog pozicioniranja je važno za tačno i precizno rukovanje s oba robota sa teglicama i punjenjem tečnosti.
Robotronic (sistemski integrator u opisanom rešenju) je naime Mitsubishijev dugogodišnji partner na području robotike na švajcarskom tržištu, a u svojoj 30-godišnjoj isoriji poslovanja s Mitsubishijem, oslanjaju se pre svega na njihovu pouzdanost, dugi životni vek, jednostavnost primene/konfiguriranja komponenata kao i mogućnosti njihovih kombinacija.
Slika broj 4: Transportnatraka brine za prenos teglica na prihvatne stanice, opremljene vijcima za pozicioniranje.
Obzirom na fleksibilnost Mitsubishi robota, Robotronic nudi različite varijante MRT ćelija, zavisno o tome kako je robot ugrađen – zidno, stropno ili podno/ležeći. Najveći radni prostor robotske ruke postignut je pri stropnoj ugradnji. MRT koncept ćelije zagovara slaganje komponenata, od robota, transportnih traka, sistema kamera, sistema za izdavanje i manipulaciju, što omogućuje uštedu vremena i novaca pri planiranju i razvoju aplikacija. Koncept MRT ćelije je bio razvijan za proizvodnu branšu, za dobavljače u industriji satova i automobila. Kasnije je razvijen još i za farmaceutsku, prehrambenu, kozmetičku i medicinsku industriju. Za sve njih su karakteristični visoki higijenski standardi i prostorna efikasnost.
Slika broj 5: Konkretno rešenje je sastavljeno od dve MRT ćelije, s ugrađenim stropnim robotima, kao i transportnom trakom pokretanom servo pogonom.
Ključna svojstva kompaktnog sistema za manipulisanje teglicama Robotronikovog rešenja su visoka brzina procesiranja 300 jedinica u minutu, kao i integracija celovitog manipulacijskog procesa u minimalni prostor. Pored toga, opisano rešenje omogućuje brzu i jednostavnu izmenu različitih dimenzija teglica, jednostavnom zamenom vakuumskih hvatača i ostalih alata za manipulaciju. Konkretno rešenje je jednostavno za instalaciju, a pored toga je dodatni kapacitet moguće postići dodavanjem dodatnih MRT modula. Druga prednost MRT ćelije je ušteda prostora u poređenju sa sličnim rešenjima, što je omogućeno pomoću prilagodljivih Mitsubishi robota, koji pored već spomenutih brzina i tačnosti, nude izuzetnu fleksibilnost pri ugradnji, zauzimaju malo prostora.
Članak je preuzet iz izvornog članka »Pacemaker with a sense of rhythm« s internetske stranice Mitsubishi Electric Europe (https://eu3a.mitsubishielectric.com/fa/en/), zatim preveden i preuređen od strane INEA SR.
Više informacija: INEA SR d.o.o., Ul. Karađordjeva 12/217, 11300 Smederevo, Republika Srbija, Telefon: + 381 64 68 55 187 ili +381 69 1722 724, http://www.inea.rs
Sa pozadinom u električnom inženjeringu i dugom istorijom rada u stručnim časopisima, on se fokusira na ključnom sadržaju magazina Mehatronika i stoji iza brojnih inicijativa.
Ostavite odgovor