Kesintisiz Depo İşletmesinde Bakım Sorunu
Depo robotikleri herhangi bir mekanik bileşeni cezalandıracak koşullarda çalışır. Toz, enkaz, sıcaklık dalgalanmaları ve acımasız 24/7 görev döngüleri, yağ yağlaması olan geleneksel metal rulmanlara sürekli bozulmaya maruz kalan bir ortam yaratır. Yağlama kendisi bir sorumluluk haline gelir — yağ havadaki partikülleri çeker ve tutar, bu partikülleri önlemek yerine aşınmayı hızlandırır. Yeniden yağlamaya dayalı bakım programları işçilik maliyetleri ekler ve robotların sağlaması gereken verimlilik kazançlarını baltalayan kapalı kalma süresi oluşturur.
Otomatik malzeme taşıma sistemleri geliştiren Toyota Advanced Logistics şirketi olan Bastian Solutions, ULTRA BLUE özerk kamyon yükleme robotunu tasarlarken bu sorunla doğrudan karşı karşıya kaldı. Sistem, depo gönderme işlemlerinde manuel kutu yüklemesinin yerini almak için tasarlanmıştır, sürekli çalışmada saatte 1.000'den fazla kutunun işlenmesi. Teleskopik başlık, altı serbestlik derecesi uç efektör takımı ve lidar navigasyonu tarafından yönlendirilen eklemli konveyörler içeren ULTRA BLUE, mekanik olarak karmaşık bir platformtur ve rotasyonel ve doğrusal hareketin birçok noktasını içerir.
Kendi Kendini Yağlayan Polimerlere Geçiş
Metal rulmanlara ve düzenli yağlamaya geleneksel yaklaşımı kabul etmek yerine Bastian Solutions, harici yağlama gerektirmeyen yüksek performanslı polimer hareket bileşenleri konusunda uzmanlaşmış bir Alman üretici olan igusa yöneldi. İşbirliği, ULTRA BLUE platformu genelinde dört farklı igus ürün türünün entegrasyonu ile sonuçlandı ve her biri belirli bir hareket gereksinimini ele almıştır.
Düz rulmanlara dört çubuk bağlantı mekanizmasında takılmıştır — robotun mekanik olarak en fazla strese maruz kalan alt sistemlerinden biri. Bu bağlantı, motor rotasyonunu yükleme işlemi sırasında konveyör bölümlerini konumlandırmak için gerekli olan karmaşık eklemlenme desenlerine çevirir. Bu konumdaki geleneksel rulmanlara sık sık bakım gerekiyordu; igus polimer rulmanlara bu bakımı tamamen ortadan kaldırdı ve sistem işletme ömrünü ikiye katlarken rulman maliyetlerini yarıya indirdi.
Doğrusal kılavuzlar, bağlantı mekanizması ve konveyör bölümleri desteklemek için konuşlandırılmıştır. Bu kılavuzlara gürültü seviyeleri zaten bir endişe olduğu meşgul depo ortamlarında sorunsuz ve sessiz çalışma sağlaması gerekir. Polimer malzemenin doğal sönümleme özellikleri, metal-üstü-metal alternatiflerine kıyasla daha sessiz işletmeye katkıda bulunur; bu, aynı anda düzine robotik sistemi çalıştıran tesisler genelinde artan bir avantajdır.
Küresel Eklem Zorluğunu Çözme
Daha zarif mühendislik çözümlerinden biri, ULTRA BLUE'nin yükleme yolunu farklı kamyon yapılandırmalarına bölmesine izin veren pivot konveyör bölümlerini içerdi. Bu pivot noktaları, çok eksenli rotasyonu barındıran ve kutular yüksek hızda konveyör boyunca hareket ederken önemli dinamik yükleri destekleyen küresel bilya eklemlerine ihtiyaç duyar.
Tozlu depo ortamlarındaki geleneksel küresel eklemler genellikle toz çizmelerine ihtiyaç duyarlar — eklemi kontaminasyona karşı koruyan koruyucu kapaklar. Bu çizmeler maliyeti artırır, ek arıza noktaları oluşturur ve periyodik olarak incelenip değiştirilmeleri gerekir. Kendi kendini yağlayan polimer bileşiklerden yapılmış igus küresel bilya eklemleri, toz çizmelerinin gereksinimini tamamen ortadan kaldırmıştır. Malzeme parçacık nüfuzuna doğasında dayanıklıdır ve toz ve enkaza maruz kaldığında bile, yağlanan bir metal eklemi yok edecek hızlandırılmış aşınma olmaksızın çalışmaya devam eder.
Arka konveyör pivotsinde, düz salınım rulmanlara konveyör sisteminin kamyonun yükleme alanını takip etmesi ve hizalaması sağlayan rotasyonel yükleri işlerler. Bu rulmanlara, değişken ağırlıklı kutular sistem genelinde geçerken değişen yük koşulları altında düzgün rotasyon korurken, radyal ve eksenel yükleri eşzamanlı olarak desteklemesi gerekir.
Hareket Plastikleri İçin Teknik Dava
Depo robotiklerinde kendi kendini yağlayan polimer bileşenlerin avantajları yağı ortadan kaldırmanın ötesine uzanır. Sıcaklık esnekliği önemli bir faktördür — depolar mevsimler arasında geniş sıcaklık değişimleri yaşayabilir ve geleneksel yağ yağlayıcıları sıcaklıkla viskoziteyi değiştirerek soğuk koşullarda çok kalın ve ısıda çok ince hale gelirler. Polimer rulmanlara, hiçbir ayarlama veya mevsimsel bakım olmaksızın geniş bir sıcaklık aralığında tutarlı performans sağlarlar.
Ağırlık azalması başka bir avantajdır. Polimer bileşenleri metal muadillerinden önemli ölçüde daha hafiftir ve hareketli alt sistemlerin genel kütlesini azaltır. Bir robotta her gün binlerce kez konveyör bölümlerini hızlandırması ve yavaşlatması gereken, daha düşük hareket kütlesi doğrudan motör yüklerinin azaltılması, daha düşük enerji tüketimi ve yapısal bileşenlerde daha az strese çevrilir.
Kimyasal direnç, teknik durumu tamamlar. Depo ortamları, temizlik ajanlarına, diğer makinelerden hidraulik sıvı sızıntılarına veya ürün dökülmelerine maruz bırakabilir. igus polimer malzemeleri, geleneksel yağlamacıları saldıracak veya metal rulman yüzeylerini aşındıracak geniş bir kimyasal yelpazesine dayanıklıdır.
Depo Otomasyonuna Daha Geniş Etkileri
Bastian Solutions vaka çalışması, depo robotiklerindeki daha geniş bir eğilimi göstermektedir: bakım yoğun mekanik tasarımlardan gerçek dağıt-ve-unut operasyonunu destekleyen bileşenlere ve malzemelere geçiş. Depolar daha büyük robot filolarını dağıttıkça, geleneksel bileşenlerin kümülatif bakım yükü bir ölçeklendirme darboğazı haline gelir. On robot içeren bir tesis düzenli yağlama programlarını yönetebilir; yüz robot içeren bir tesis işçilik ve kapalı kalma süresini karşılayamaz.
Yağlayıcısız hareket plastikleri bu ölçeklendirme zorlugunu doğrudan ele almaktadır. Bir bakım görevini ortadan kaldıran her bileşen, robot filosunun toplam sahip olma maliyetini azaltır ve her ünitenin etkin çalışma süresini artırır. Zaten işçi kıtlığıyla karşı karşıya olan depo operatörleri için, robot hizmetinden bakım saatlerini diğer katma değer ekleme etkinliklerine kaydırmak anında bir verimlilik kazanıdır.
Bastian Solutions ve igus arasındaki ortaklık ayrıca bileşen düzeyindeki yenilik sistemin düzeyinde nasıl etki yaratabilir göstermektedir. ULTRA BLUE'nin iki katına çıkan ömrü ve yarı rulman maliyeti, robot mimarisinin köklü bir tasarımıyla değil, belirli yüksek aşınma noktalarında düşünceli malzeme ikamesi yoluyla elde edilmiştir. Bu yaklaşım, depo robotikleri endüstrisi genelinde çoğaltılabilir, bu da birçok mevcut robotik platformun temel mühendislik değişiklikleri gerektirmeden benzer polimer bileşen yükseltmelerinden yararlanabileceğini göstermektedir.
Bu makale, The Robot Report tarafından yapılan raporlamaya dayanmaktadır. Orijinal makaleyi okuyun.
