دانلود مقاله مشخصات فنی سیستم منیپولیتور و گریپر حمل و جابجایی

مقدمه: امروزه استانداردهای ایمنی و سلامت، انجام عملیات فیزیکی و بدنی را محدود و کلیه فعالیت هایی را که با توان بدنی استاندارد و تعریف شده و شرایط ارگونومی اپراتورها تطابق نداشته باشد ممنوع کرده اند .

بنابراین تولید کنندگان ناگزیر از استفاده از تجهیزات مناسب در این زمینه می باشند.

با توجه به رشد و توسعه صنعت هندلینگ ، محدوده وسیعی از ابزار و ماشین آلات در اختیار تولیدکنندگان قرارگرفته و طراحان خطوط تولید این امکان را یافته اند که با انتخاب ماشین آلات مناسب، فرایندهای جابجایی را تا حد امکان از حالت دستی خارج کرده و به فرایندهای ماشینی تبدیل کنند.

یکی از ماشین آلات بسیار کارا و پر استفاده در صنعت جابجایی مواد منیپولیتور می باشد.

منیپولیتور ماشینی است که بصورت هوشمند وزن بار را بالانس کرده و به اپراتور این امکان را می دهد که تنها با کنترل موقعیت و بدون اعمال هیچگونه نیروی اضافه ای بار را جابجا کند .

توجه ویژه به شرایط ارگونومی و فیزیولوژی اپراتور در طراحی این دستگاه از امتیازات ویژه آن می باشد بطوریکه اپراتور بدون نیاز به انجام حرکات بدنی خاص و یا اعمال نیروی خارج از استاندارد و بدون احساس خستگی ناشی از انجام فعالیت فیزیکی قادر به انجام کار خواهد بود.

شرکت INDEVA ایتالیا با سابقه ای بالغ بر40 سال در زمینه طراحی و ساخت انواع منیپولیتور از پیشگامان این صنعت در جهان می باشد.

شرکت به اندیشی و فناوری فردا (بافکو) بعنوان نماینده انحصاری این شرکت در ایران با تکیه برتجارب ارزنده INDEVA و توان فنی خود امیدوار است راه حل های بهینه ای در زمینه سیستم های جابجایی مواد ارائه نماید.

مکانیزم عملکرد منیپولیتور بطور کلی سیستم های منیپولیتور از دو بخش اصلی تشکیل می شوند: مکانیزم بالانسر: وظیفه بالانس وزن ( مجموعه گریپر و بار) را انجام می دهد.

این بخش از سیستم بر اساس پارامترهای فیزیکی موقعیت نصب و روش جابجایی قطعه و...

بصورت یک سیستم استاندارد انتخاب می شود.

سیستم گریپر: عملیات گرفتن، جابجایی و انتقال قطعه را انجام می دهد.

این بخش از سیستم بر اساس نوع و شرایط فیزیکی قطعه، نوع جابجایی ها و دوران های مورد نیاز و ....

به شکل خاص و با مکانیزم های مکانیکی، نیوماتیک، وکیوم، مگنت و.....

طراحی می شوند.

برای برخی کاربردهای عمومی سیستم های گریپر استاندارد شده اند.

منیپولیتورهای شرکت INDEVA با دو سیستم بالانسر ارائه می شوند: بالانسر نیوماتیک: در این سیستم ها بالانس وزن از طریق یک سیلندر نیوماتیک انجام می گیرد.

خانواده منیپولیتورهای نیوماتیک بر اساس نوع حرکت بازوها، نحوه قرارگیری سیستم بالانسر، کورس حرکت، روش اتصال گریپر به بازو و...

به چهار دسته PN ERGO,PN COMPACT,PN ZIP,PN FLEXتقسیم می شوند.

این سیستم ها از نظر روش نصب به سه دسته ستونی، ریلی و سقفی تقسیم بندی می شوند.

انواع سیستم های نیوماتیک در شکل های زیر نشان داده شده است.

PN FLEX PN ZIP بالانسر الکترونیک: در این سیستم ها تشخیص وزن با استفاده از loadcell و بالانس وزن از طریق یک موتور الکتریکی انجام می گیرد.

این سیستم ها بر اساس شرایط کاری و محدوده حرکتی مورد نیاز به سه نوع ستونی، ریلی و سقفی تقسیم بندی می شوند.

انتخاب سیستم منیپولیتور و گریپر به پارامترهای مختلفی بستگی دارد تعدادی از آنها عبارتند از: پارامترهای فیزیکی قطعه از قبیل شکل، جنس، وزن، تنوع قطعات، دقت ابعادی، حساسیت نقاطی که با گریپر درگیر می شوند و ....

موقعیت اولیه و نهایی قطعه از قبیل: ارتفاع، زاویه قرارگیری، موقعیت قرار گیری قطعات نسبت به یکدیگر، دقت ابعادی موقعیت قرار گیری، محدودیت های فیزیکی محل قرار گیری قطعه و ....

روش حرکت قطعه: نوع حرکت ها و دوران های مورد نیاز، ساکن یا متحرک بودن قطعه در موقعیت های اولیه و نهایی و ...

تعداد جابجایی ها در ساعت ، تعداد شیفت های کاری و....

شرایط فیزیکی موقعیت نصب سیستم از نظر سازه های موجود، امکان تداخل سیستم با تاسیسات و یا سازه های موجود ، شرایط محیطی فضای اطراف از قبیل دما، رطوبت، گرد وخاک، غبار و...

در شرکت آسایش گیتی می بایست کارتن های بسته بندی لوازم خانگی از خط کانوایر به پالت منتقل شوند.

بطور کلی با توجه به شرایط بیان شده ، برای کاربرد مورد نظر استفاده از سیستم های منیپولیتور الکترونیک پیشنهاد می شود.

بدیهی است ارائه پیشنهاد دقیق سیستم از نظر محدوده تحت پوشش منیپولیتور، روش نصب، طول کورس، نوع گریپر و ....

نیاز به اطلاعات تکمیلی و بررسی دقیق تر دارد.

در ادامه به شرح و توضیح سیستم منیپولیتورهای Liftronic Easy پرداخته می شود.

مشخصات عمومی منیپولیتور های Liftronic Easy: منیپولیتور Liftronic Easy به صورت الکترونیکی و با فرمان load cell تعبیه شده در دستگیره tooling، به صورت هوشمند وزن بار را در تمام طول کورس حرکت بالانس می نماید.

از این دستگاه برای بلند کردن و جابجایی سریع بارها استفاده می شود.

استفاده از سیستم کابلی انعطاف پذیری فوق العاده ای را تأمین می نماید.

از مزایای ویژه این مدل، سازه کوچک، سبکی، قابلیت انعطاف و سرعت عمل بالا در عین حال کارایی فوق العاده در فضای کاری کم می باشد.

با وجود یک اتصال universal، قابلیت اتصال انواع گریپرها از یک قلاب ساده تا پیچیده ترین طرح گریپر بر روی این منیپولیتور وجود دارد.

رعایت تمامی مسائل ارگونومیک، حرکت سریع و روان، حجم کم، رعایت مسائل ایمنی و طراحی سیستم های محافظ بر قابلیت های این منیپولیتور افزوده و کارکرد آن را بسیار ساده و ایمن نموده است.

برای استفادۀ هر چه راحت تر از دستگاه، یک دستگیرۀ حساس (Sensitive Handle) در نظر گرفته شده است.

این دستگیره به کاربر کمک می کند که بدون نیاز به دکمه زنی، با اعمال نیروی بسیار کم به جابجایی سیستم و تغییر جهت حرکت اقدام نماید.

منیپولیتور های سری Liftronic Easy به صورت ستونی، سقفی، یا ریلی قابل نصب می باشند.

مدلهای ستونی دارای دو بازو می باشند که با اتصالات لولایی به یکدیگر متصل شده اند.

به دلیل حرکت دورانی بازوها نسبت به یکدیگر، تمام نقاط یک سطح استوانه ای شکل به شعاعی به اندازه طول بازوها و ارتفاعی برابر کورس عمودی دستگاه توسط منیپولیتور پوشش داده می شود.

در مسافتهای بیش از 4.5m که سیستمهای بازویی با محدودیت مواجه می شود و یا در جایی که نیاز به پوشش دادن به یک سطح مستطیل شکل باشد، منیپولیتور های ریلی کارایی فوق العاده ای دارند.

مدل ریلی توسط ترولی بر روی سیستمهای ریلی نظیر ریلهای KBK نصب می شود.

با نصب ریل در دو جهت طولی و عرضی، منیپولیتور دارای دو درجه آزادی حرکت خطی شده و تمام نقاط یک سطح مکعب مستطیل شکل به طول و عرض ریلها و ارتفاعی به ندازه کورس بالانسر پوشش داده می شود.

از ویژگیهای بارز این دستگاه حجم کم و وزن بسیار کم آن می باشد که کاربرد آن بسیار ساده و انعطاف پذیر نموده است از ویژگیهای بارز این دستگاه حجم کم و وزن بسیار کم آن می باشد که کاربرد آن بسیار ساده و انعطاف پذیر نموده است مشخصات فنی و ابعادی منیپولیتورهای Liftronic Easyمدل E160: محدوده عملکرد سیستم ستونی : منیپولیتورهای ستونی ، حجم استوانه ای شکلی را تحت پوشش قرار می دهند که سطح آن دارای شعاعی معادل طول بازوی منیپولیتور(R1) و ارتفاع آن به اندازه طول کورس دستگاه می باشد.

بدیهی است جهت استفاده بهینه از منیپولیتور می بایست پالتهای ورودی و خروجی داخل فضای کاری منیپولیتور(WORKING AREA) قرار گیرند.

به دلیل محدودیت فیزیکی دوران بازوها نسبت به یکدیگر سطحی به شعاع (NO WORKING AREA)R2تحت پوشش منیپولیتور قرار نمی گیرد.

روش نصب منیپولیتورهای ستونی : منیپولیتورهای ستونی به دو روش قابل نصب می باشند: (1) پیچ کردن صفحه ستون روی سطح زمین (مشخصات رول بولت های مورد نیاز و شرایط استحکام بتون توسط شرکت فناوری فردا تعیین می شود).

(2) پیچ کردن صفحه ستون بر روی صفحه پایه با نصب سیستم منیپولیتور بر روی صفحه پایه، نیازی به تثبیت سیستم بر روی زمین نبوده و در صورت نیاز به تغییر موقعیت، این کار به راحتی توسط لیفتراک امکان پذیر می باشد.

مشخصات صفحه پایه: شکل صفحه پایه محدوده عملکرد سیستم ریلی : در سیستم ریلی به منظور افزایش دامنه عملکرد سیستم، منیپولیتور توسط ترولی بر روی یک ریل عرضی حرکت می کند.

ریل عرضی خود بر روی جفت ریل طولی حرکت می کند.

جفت ریل طولی به موازات خط کانوایر نصب می شوند .

بدین ترتیب با حرکت دو درجه آزادی منیپولیتور بر روی ریل عرضی و طولی سطح کاری مستطیل شکلی شامل فضای کاری ایستگاه از کانوایر تا انتهای پالت تحت پوشش قرار می گیرد.

سیستم ریلی پیشنهادی از نوع ریل استیل KBK ساخت Demag آلمان می باشد که توسط شرکت Indeva بر اساس بهترین شرایط کاری و سازگاری با حرکت روان منیپولیتور سفارشی شده و تجهیزات جانبی نظیر ترولی های کابل و ...

بر روی آن نصب می گردد.

طرح گریپر: برای کاربرد مورد نظر سه طرح گریپر پیشنهاد می شود: طرح 1 ( سیستم گریپرPantograph : در این طرح استفاده از گریپر Linear Pantograph Chuck پیشنهاد شده است.

مشخصات کلی این گریپر به شرح زیر می باشد: کل کورس کاری: mm 89.5، کورس مفید: mm 56، حداکثر ظرفیت: 150کیلوگرم، دمای کاری: C˚45 تا 5-، حداکثر دمای بار: C˚60، وزن گریپر: kg6.7 چنانچه در تصاویر مشخص شده است، حرکت عمودی دستگیره باعث حرکت افقی فکها و در نتیجه گرفتن قطعه می شود.

بدین ترتیب برای برداشتن بار، کافیست گریپر را بر روی قطعه قرار داده و دستگیره را به سمت بالا حرکت دهیم.

برای رها کردن قطعه کافیست قطعه را در موقعیت نهایی قرار داده و دستگیره را به سمت پایین حرکت دهیم؛ در انتها با فشار مختصری فکها در حالت باز نگهداشته می شوند و گریپر برای اجرای عملیات بعدی در حالت باز باقی می ماند.

از ویژگیهای ایمنی این گریپر وجود یک قفل مکانیکی داخلی است که باعث می شود تا زمانیکه بار در موقعیت مطمئنی استقرار نیافته، فکهای گریپر باز نشده و قطعه رها نشود.

طرح گریپر پانتوگراف طرح 2) سیستم گریپرScissor: در این طرح استفاده از گریپر Scissor Pantograph Chuck پیشنهاد شده است.

مشخصات کلی این گریپر به شرح زیر می باشد: کمینه کورس کاری: mm 140، بیشینه کورس کاری: mm 340، ماکزیمم ظرفیت: 125kg، وزن گریپر: kg5.7 چنانچه در تصاویر مشخص شده است، حرکت عمودی دستگیره باعث حرکت افقی فکها و در نتیجه گرفتن قطعه می شود.

از ویزگیهای ایمنی این گریپر وجود یک قفل مکانیکی داخلی است که باعث می شود تا زمانیکه بار در موقعیت مطمئنی استقرار نیافته، فکهای گریپر باز نشده و قطعه رها نشود.

طرح3 ) سیستم گریپر vacuum با توجه به سطح یکنواخت قابل دسترس قطعات امکان استفاده از سیستم گریپر وکیوم نیز وجود دارد.

با طراحی میکروسوئیچ هایی بر روی گریپر، موقعیت صحیح درگیری کپ های وکیوم با قطعه و جابجایی ایمن آن تضمین می شود.

همچنین نصب سنسور تشخیص قطعه ایمنی سیستم را افزایش داده و از آزاد شدن قطعه بر اثر اشتباهات اپراتور پیشگیری می نماید.

سیستم های گریپر وکیوم مطابق جدول زیر برای ابعاد و وزن های مشخصی استاندارد شده اند.

Multi Pad Safety factor=2:1 بدیهی است برای وزن های بیشتر نیاز به طراحی خاص گریپر وکیوم با مکنده های متفاوت دارد که در صورت تمایل مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

در هر صورت طرح نهایی گریپر پس از بررسی دقیق تر شرایط موجود انجام خواهد گرفت .

مشخصات فنی منیپولیتورستونی/ریلی مدل E160مشخصات فنی منیپولیتورستونی/ریلی مدل E160مشخصات فنی منیپولیتورستونی/ریلی مدل E160حداکثر ظرفیت دستگاه160 kgMax.

load capacityتعداد کابلهای نگهدارنده2No.

of ropesحداکثر کورس دستگاهStandard1970mm(Max2800)Max.

lift strokeحداکثر سرعت بالابری18 m/minMax.

lift speedمنبع تغذیه230Volt-50/60 Hz single phasePower supplyحداکثر توان مصرفی630 WMax.

power absorptionدرجه حفاظتیIP54Protection degreeدمای کاری0 to 40 °CWorking tempratureرطوبت نسبی30% to 90% ±5%Relative humidity rate مشخصات ابعادی و عملکردی منیپولیتورستونی مدل E160C3.0مشخصات ابعادی و عملکردی منیپولیتورستونی مدل E160C3.0500mmwidth2660mmHeight280 kgWeight3280 mmLength3000mmArm LengthStandard 2m (Max.

2.8m)Hook path100%Duty cycle with loads under45kg50%Duty cycle with max.

load(80kg)2mm/m±Leveling15˚±Max.

fleet angleR580mmNo working area2 turns±Max.

tool head rotationGreen(RAL6018)Paint color مشخصات ابعادی منیپولیتور ریلی مدل E160Rمشخصات ابعادی منیپولیتور ریلی مدل E160Rمشخصات ابعادی منیپولیتور ریلی مدل E160R470mm470mmLength760mm760mmHeight45kg45kgweight350mm350mmwidthStandard 2.8m(Max.

2.8m)Standard 2.8m(Max.

2.8m)Hook path100%100%Duty cycle with loads under45kg50%50%Duty cycle with max.

load(80kg)2mm/m±2mm/m±Leveling15˚±15˚±Max.

fleet angleR580mmR580mmNo working area2 turns±2 turns±Max.

tool head rotationGreen(RAL6018)Green(RAL6018)Paint color DIMENSIONWEIGHT1500×1500×140855 kg Code:Dimension A x B Diameter ØD mmMax capacity at 50 cmHg * kgDimension H mmNumber of PadPad Material2.ACVN.004.08T11023.5431Black rubber2.ACTV.950.04T15043.5431Black rubber2.ACTV.950.05T15043.5431Red Silicon2.ACTV.950.06T25060 (120)431Red Silicon2.ACTV.950.07D350 x 25060 (116)846Black rubber