Robot s nákladem přes tři tuny. V Brně vznikají technologie, které posouvají možnosti automatizace
Pojezdové dráhy HIWIN pro průmyslové roboty. Zdroj: Se souhlasem HIWIN s.r.o.
Moderní továrny se stále více spoléhají na roboty a automatizované stroje. Aby ale dokázaly pracovat rychle, přesně a opakovaně, potřebují také technologie, které řídí jejich pohyb. Právě na ně se zaměřuje společnost HIWIN. Z původně malé firmy, která začínala ve dvou lidech v zahradním domku, vyrostla společnost s vlastním zázemím. V Brně dnes mimo jiné vyvíjí a vyrábí pojezdové osy, které dokážou převážet průmyslové roboty i s nákladem vážícím několik tun.
Když dnes člověk přijde do moderního výrobního závodu, může vidět robotická ramena, automatické linky a stroje, které zvládají složité operace s vysokou přesností. Za jejich pohybem se ale skrývá řada technologií, bez nichž by automatizace nemohla fungovat. Jednou z nich je lineární technika, která umožňuje strojním částem a robotům přesouvat se přesně na určené místo.
Společnost HIWIN se této oblasti věnuje už 25 let. Její začátky přitom byly mnohem skromnější než dnešní provoz. „Začínali jsme ve dvou lidech v malém zahradním domku v garáži a postupem času jsme se vypracovali tak, že jsme se dostali do větších prostor, které jsme měli pronajaté. Před nějakými 15 lety se nám podařilo postavit vlastní sídlo firmy, kde máme administrativu, sklady, montážní pracoviště a všechno,“ popisuje Petr Jašek, jednatel společnosti HIWIN s.r.o.
Dnes firma dodává technická řešení pro různé typy průmyslových zařízení. Jejich společným úkolem je zajistit, aby se jednotlivé části stroje pohybovaly přesně podle požadavků konkrétní výroby.
Co se skrývá za přesným pohybem
Lineární technika se používá všude tam, kde je třeba přesunout součástku, nástroj nebo jiné zařízení do přesně určené polohy. V některých provozech jde o rychlý přesun materiálu, jinde rozhodují tisíciny milimetru. Každá aplikace proto vyžaduje jiné řešení.
„Naše technologie slouží pro přesný lineární nebo rotační pohyb a pro polohování částí strojů a zařízení. Najdete je vlastně ve všech průmyslových odvětvích,“ vysvětluje Michal Jurůj, vedoucí technické podpory společnosti HIWIN.
Představit si to lze například na výrobní lince, kde musí stroj opakovaně uchopit součástku na stejném místě, nebo na zařízení, které ji potřebuje natočit do přesného úhlu. I malá odchylka může v takových situacích ovlivnit kvalitu výsledku.
Technologie se proto uplatňují nejen v běžné průmyslové výrobě, ale také v měřicích zařízeních, elektronice, potravinářství, farmacii nebo při výrobě polovodičů. Rozhodující je vždy konkrétní úkol, požadovaná přesnost, rychlost i hmotnost přemisťovaného nákladu.
Robot, který získá další osu
Jedním z řešení, která v Brně vznikají, jsou pojezdové dráhy pro průmyslové roboty. Robotické rameno se díky nim může pohybovat nejen v prostoru, na který samo dosáhne, ale také podél delší dráhy. Z běžného robota se tak stává systém se sedmou osou, který zvládne obsloužit větší pracovní prostor.
„Hlavní výrobní závod HIWINu je na Tchaj-wanu. V rámci Evropy je to potom Německo, konkrétně Offenburg, a samozřejmě taky Brno. V Brně vzniká jeden z produktů, který je poměrně výjimečný v rámci celé produktové skupiny a stojí, řekněme, trošku mimo to základní zaměření. Jedná se o sedmé osy pro pojezdy celých průmyslových robotů,“ říká Martin Tišnovský, obchodní ředitel společnosti.
Pojezdová osa musí zvládnout nejen pohyb robota, ale také zatížení, které s sebou nese. Podle Tišnovského se nejčastěji jedná o aplikace, v nichž dráha nese robota včetně obrobku o hmotnosti přibližně 150 až 200 kilogramů. Nejtěžší řešení však mohou pracovat s nákladem přesahujícím tři tuny.
Výhodou brněnského pracoviště je, že vývoj, konstrukce i samotná výroba probíhají na jednom místě. „Velkou výhodou pro nás tady v tomto případě je zejména to, že vývoj, konstrukce i samotná výroba probíhá v Brně, a tím pádem jsme schopni se velmi dobře přizpůsobit a být velmi rychlí v oblasti realizace zákaznické aplikace,“ dodává Tišnovský.
Více informací o řešeních pro průmyslové roboty nabízí také oficiální web HIWIN.
Přesnost na úrovni tisícin milimetru
Zatímco u těžkých robotů je důležitá především nosnost a rozsah pohybu, v měřicí technice nebo polovodičovém průmyslu může rozhodovat i nepatrná odchylka. Právě tam se uplatňují zařízení, která kombinují několik technologií pro co nejpřesnější polohování.
Na jednom z exponátů představuje Michal Jurůj manipulátor umístěný na granitové desce. Ta zajišťuje rozměrovou stabilitu, omezuje vliv teplotní roztažnosti a pomáhá tlumit vibrace. Systém využívá lineární motory a optické lineární snímače, další osu tvoří kuličkový šroub se servomotorem.
„Díky použité technologii, která je osazena na té granitové desce v podobě lineárních motorů a optických lineárních snímačů, a horní ose, která je tvořená vlastně pomocí kuličkového šroubu a servomotoru, je zajištěna celková přesnost v řádu tisícin milimetru,“ popisuje Jurůj.
Taková přesnost je důležitá například při měření nebo výrobě elektronických součástek, kde musí jednotlivé operace probíhat za přesně definovaných podmínek. Více o technologiích pro přesné polohování lze najít v produktové nabídce HIWIN.
Elektrické válce jako alternativa
Dalším příkladem technologií pro automatizované provozy jsou elektrické válce. Ty dokážou zajistit řízený pohyb a mohou v řadě aplikací nahradit tradiční pneumatické nebo hydraulické válce.
„Elektrický válec je energeticky úsporné a efektivní řešení namísto standardních pneumatických a hydraulických válců. Další výhody jsou vysoká přesnost polohování, dynamika a vlastně snadná integrace do řídicích systémů PLC,“ vysvětluje Jurůj.
Důležitá je zejména možnost přesně řídit polohu a pohyb zařízení a začlenit ho do automatizované výrobní linky. Konkrétní přínosy ale vždy závisí na typu provozu a požadavcích dané aplikace. Více informací o těchto řešeních je dostupných na webu HIWIN.
Automatizace má před sebou další růst
Vývoj průmyslu směřuje k většímu využívání automatizace a robotizace. Firmy hledají způsoby, jak zvýšit produktivitu, zlepšit opakovatelnost výroby a přizpůsobit se rostoucím nárokům na přesnost. S tím roste i význam technologií, které zajišťují pohyb a polohování strojů.
Petr Jašek očekává, že tento trend bude pokračovat. „Určitě se bude vyvíjet dál, protože robotizace, automatizace půjde neustále nahoru a výrobní prostory, kde třeba dneska pracují lidi, se budou nahrazovat výrobními prostory, kde budou pouze stroje. A ta budoucnost tady je.“
Zároveň upozorňuje, že český průmysl má v automatizaci stále prostor k dalšímu rozvoji. „I ta Česká republika pořád ještě zaostává za tou západní Evropou v tom vybavení těmihle stroji, takže ta budoucnost je tady určitě pro tyhle naše pojezdové dráhy pro lineární techniku, kterou my dodáváme,“ dodává Jašek.
S rozvojem automatizovaných provozů tak budou důležité nejen samotné roboty, ale také jejich technické zázemí. Právě přesný a spolehlivý pohyb rozhoduje o tom, zda může stroj vykonávat stejnou operaci znovu a znovu, s požadovanou rychlostí a výsledkem.
