Kursy • Poradniki • Inspirujące DIY • Forum
Coraz więcej, szybciej, dalej – wszystko należy dostarczyć we właściwe miejsce we właściwym czasie. Obieg towarów napędza gospodarkę i stwarza wiele nowych wyzwań logistycznych.
Od zbierania zamówień, przez pakowanie, aż po dostarczanie paczek do klientów – każdy z tych etapów wymaga miniaturowych silników DC.
Nowoczesna logistyka międzynarodowa funkcjonuje dzięki zastosowaniu automatyzacji w ramach łańcucha dostaw, co byłoby nie do pomyślenia bez całej armii silników miniaturowych o wysokiej wydajności. Silniki takie często muszą wytwarzać znaczne siły w warunkach dużego ograniczenia przestrzeni, a przede wszystkim muszą zawsze działać niezawodnie w warunkach pracy ciągłej. To właśnie dlatego do tych wymagających zastosowań wykorzystuje się napędy FAULHABER.
Pomimo podobnego brzmienia „logistyka” jako obszar działalności gospodarczej nie pochodzi od tej samej podstawy etymologicznej co słowo „logika”, wywodzące się ze starożytnej greki, tylko z francuskiego żargonu wojskowego (logistique). Już od zakończenia średniowiecza maréchal de logis, czyli kwatermistrz, był odpowiedzialny za zapewnienie miejsca do snu i odpoczynku maszerującym i walczącym oddziałom. Zakres zadań kwatermistrza z czasem się zwiększał i zaczął obejmować wiele innych elementów całego łańcucha dostaw – to, co z początku polegało na zapewnianiu logis, tj. zakwaterowania, przekształciło się w bardzo złożoną logistykę wojskową.
Kwatermistrzowie pierwotnie należeli do kawalerii, ponieważ przekazywanie informacji zawsze było kluczowym czynnikiem w zakresie logistyki.
Aż do XIX wieku konie były wykorzystywane do szybkiego przekazywania informacji. W dzisiejszych czasach fale elektromagnetyczne przenoszone przez eter oraz przewody wykonują to zadanie szybciej.
Największe ilości danych przenoszone są za pomocą przewodów światłowodowych. Tworzą one kręgosłup globalnej sieci logistycznej. Przewody przenoszą niezbędne informacje za pośrednictwem sygnałów świetlnych – od zamówienia internetowego, przez łączoną produkcję „dokładnie na czas” (ang. just-in-time) w inteligentnych fabrykach, po ekspresową dostawę do domu.
Dwa przewody światłowodowe muszą zostać ze sobą połączone włókno po włóknie. Jest to niezwykle delikatna praca, ponieważ każde włókno optyczne jest tak cienkie jak ludzki włos. Rdzeń optyczny jest jeszcze cieńszy – jego średnica wynosi jedynie 5 mikronów. Gdy dwa takie włókna optyczne są ze sobą łączone, oba końce muszą zostać ułożone dokładnie w tej samej linii, aby sygnał mógł być później przenoszony bez zakłóceń.
Na placach budów dokładne dopasowanie włókien jest wykonywane przez małe przenośne maszyny. Pojedyncze końcówki włókna są najpierw cięte na wymiar, pod kątem wynoszącym równo 90 stopni, a następnie zdejmowana jest izolacja ochronna i włókna są umieszczane w urządzeniu. Urządzenie automatycznie wyrównuje dwa kawałki ze sobą w trzech wymiarach, aby płaskie końcówki zostały ze sobą precyzyjnie połączone. Są one ze sobą spawane, a następnie ponownie izolowane.
Silnik FAULHABER z serii SR
Metoda ta gwarantuje połączenie włókien oraz niezakłócony przepływ sygnałów. Wyrównanie o nanometrowej precyzji jest możliwe dzięki napędom pozycjonującym firmy FAULHABER, np. silnikom miniaturowym DC z serii 1524…SR, z przekładnią oraz śrubą pociągową i enkoderem o wysokiej rozdzielczości. Wykorzystywane są też napędy działające z silnikami krokowymi o wysokiej precyzji.
Dzięki tej technologii światłowód może przesyłać sygnały na temat zamówień na duże odległości bez błędów z prędkością światła. Zamówienia mogą być wysyłane przez klienta do sklepu, ale równie dobrze przez zakład produkcyjny do dostawcy. W obu przypadkach uruchamiana jest cała seria procesów – ostatecznie w ich wyniku produkty są odbierane z zakładu magazynowania, a następnie przygotowywane do wysyłki.
Aktualnie automatyczne systemy składowania, bezzałogowe systemy transportowe oraz inteligentne roboty do zadań logistycznych przejmują coraz większą liczbę etapów pracy związanych z przechowywaniem produktów w magazynach oraz ich odbieraniem i przygotowywaniem do wysyłki.
Skomplikowane systemy nowoczesnej logistyki wymagają integracji licznych rozwiązań
Maszyny sterowane komputerowo otrzymują zlecenie, a następnie automatycznie przemieszczają się do regału docelowego, żeby odłożyć lub odebrać produkt. Aby to umożliwić, w zależności od rodzaju systemu regałowego maszyny te są wyposażone w kolumny podnoszące, ramiona teleskopowe lub chwytaki, które chwytają i przenoszą paczki bądź tace.
Na tych automatycznych urządzeniach zazwyczaj nie pozostaje dużo miejsca na silniki, które są potrzebne do ich napędzania. Z tego powodu silniki są często montowane bezpośrednio na elementach obsługi. Stamtąd, pomimo swoich stosunkowo małych rozmiarów, silniki muszą często podnosić duże ciężary. Szybkość pracy również ma znaczenie – w ogromnych zakładach magazynowania przedsiębiorstw zajmujących się handlem elektronicznym codziennie przetwarzanych jest wiele tysięcy zamówień, dlatego pojedyncze kroki należy wykonywać szybko.
Robot Magazino z napędami FAULHABER
Standardowa jednostka zbudowana z kolumny podnoszącej oraz chwytaka, stosowana w przypadku robota, zawiera układ napędowy składający się z serwomotorów bezszczotkowych DC z serii BX4 z kontrolerem ruchu oraz przekładnią planetarną FAULHABER. W przypadku kolumny podnoszącej połączenie to zapewnia precyzyjne pozycjonowanie, dokładny odbiór oraz niezawodne procesy w trakcie stałej pracy z ciągłymi zmianami obciążenia.
Silnik FAULHABER z serii BX4
Zautomatyzowane procesy są monitorowane – silniki FAULHABER stosuje się także do napędzania poruszających się kamer. Po odebraniu produkt jest zazwyczaj odkładany na taśmę transportową lub przenośnik rolkowy, które najczęściej są wyposażone w zwrotnice, łopatki lub popychacze w celu oddzielenia pojedynczych opakowań lub elementów oraz przeniesienia ich na żądaną ścieżkę.
W dużych magazynach, gdzie takie systemy przenośników transportują tysiące opakowań na godzinę, prędkość systemów automatycznego sortowania jest kluczowym czynnikiem. Zwrotnice muszą zostać ustawione w odpowiedniej pozycji w ułamku sekundy. Do tego zadania często używane są silniki miniaturowe DC z serii 2237…CXR oraz 2342…CR w połączeniu z przekładnią.
Zadania związane z transportem są często wykonywane również przez automatycznie sterowane pojazdy (AGV). Pojazdy te są wyposażone w montowane moduły do obsługi ładunku. Poruszające się dźwignie, zaciski i zatyczki zapewniają bezpieczne ustawienie produktów podczas ich transportu. Wszystkie ruchome elementy są wyposażone w napędy.
Produkty są transportowane do punktu pakowania, gdzie są wkładane do kartonów do wysyłki. W nowoczesnych systemach kartony te wykonywane są na wymiar – automatyczne punkty pakowania wykorzystują czujniki wykrywające wymiary produktu i składają pudło odpowiedniej wielkości.
Wpływa to nie tylko na oszczędność materiału, lecz również na koszty wysyłki, ponieważ dostawcy usług logistycznych ustalają ceny według wielkości i masy.
Składanie odbywa się za pomocą małych dźwigni i łopatek w maszynie pakującej. Serwonapędy z kontrolerem ruchu FAULHABER są optymalnie dostosowane do poruszania tych elementów.
Opakowania do wysyłki układane na paletach muszą zostać bezpiecznie przymocowane. Do tego celu zazwyczaj wykorzystuje się paski wykonane z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknami. Są one mocowane za pomocą tzw. urządzeń do taśmowania. Urządzenia te naprężają i zgrzewają pas, tak aby był ciasno dopasowany do stosu i bezpiecznie go trzymał. W ten sposób można również zapewnić dodatkową stabilizację pojedynczych opakowań.
Silnik FAULHABER z serii BP4
Są to urządzenia podręczne, dlatego ich masa jest szczególnie ważna – każdy zaoszczędzony gram pomaga chronić zdrowie pracowników. W związku z tym silniki zastosowane w celu naprężania muszą być jak najmniejsze, tak jak bezszczotkowy serwomotor DC 3274…BP4.
Waży on jedynie 320 gramów, ale może osiągnąć szczytowy moment obrotowy ponad 1 Nm, dzięki czemu nawet ciężkie ładunki są bezpiecznie ustawiane.
„Nasze silniki są stosowane w praktycznie każdym obszarze łańcucha logistycznego” – wyjaśnia Rolf Schmideder, kierownik ds. rozwoju sprzedaży w FAULHABER. „Napędy naszej firmy i standardowe wymogi – maksymalna moc, prędkość i precyzja przy minimalnej wielkości i masie – chodzą ze sobą w parze. Zakres możliwych zastosowań będzie jeszcze większy, jeśli w przyszłości drony i roboty będą wykorzystywane do dostarczania pojedynczych przedmiotów”.
Artykuł sponsorowany dla FAULHABER.
Roboty opanowały już przemysł, teraz podbijają nauki medyczne. Korzyści są dość oczywiste: brak zmęczenia, ergonomia, maksymalna prędkość... Czytaj dalej »
Przeczytaj powiązane artykuły oraz aktualnie popularne wpisy lub losuj inny artykuł »
Dołącz do 20 tysięcy osób, które otrzymują powiadomienia o nowych artykułach! Zapisz się, a otrzymasz PDF-y ze ściągami (m.in. na temat mocy, tranzystorów, diod i schematów) oraz listę inspirujących DIY z Arduino i RPi.
Trwa ładowanie komentarzy...