Pnömatik Tutucu Sistemler

Birçok endüstride, giderek genişleyen ürün gamları, kısa sürede değişen teknoloji evreleri ve ürünlerin rekabet artışı maliyetler üzerinde bir baskıya neden olmaktadır. Uzmanlar; gelecek yıllarda, otomasyon ürünlerinin, işletmelerin başarıya ulaşmasında anahtar çözüm olduğuna inanmaktalar. Bu konular tutucu sistemlerini yakından ilgilendirmektedir. Tutucu sisteminin hassasiyet, hız ve güvenilirliğinin ulaşılabilecek kar marjları üzerinde önemli bir etkisi vardır. Pnömatik tutucu sistemler uzun süredir en gelişmiş teknoloji olarak görünse de; mekatronik çözümler alanında da o günlerden bu yana önemli gelişmeler katedildi. Sonuç olarak son kullanıcı ve tasarımcılar,alma bırakma ve montaj uygulamalarında artan bir şekilde hangi metodun avantajlı olduğu sorusuyla yüzleşiyorlar: Pnömatik mi, mekatronik mi? Adapte edilebilir sürücüler, çeşitli kontrol seçenekleri ve geniş standart arayüz seçenekleri; mekatronik modüllerin kolaylıkla yüksek seviyedeki sistem kontrolörlerine entegrasyonunu sağlar. Aynı zamanda, elektrikli servo sürücülerdeki hızlı gelişme, mekatronik bileşenleri fiyat ve verimlilik açısından giderek daha cazip hale getirdi. Bunun sonucu olarak, iki sürücü tipinin avantajlarını karşılaştırmak en optimal tutucu sistemi seçme sürecinde, önemli bir adım haline geldi. Pnömatik tutucu sistemler geçtiğimiz yıllarda sürekli olarak optimize edildi. Mekanik ve malzeme kalitesi olarak daha da geliştirildi. Tutucu sistemler ve iş bağlama teknolojisi lideri SCHUNK'un dişli yataklı PGN plus tutucusu, çapraz rulman yataklı MPG plus minyatür tutucusu ve en güçlü döner ünitesi SRU plus gibi ürünleri ile en zorlu görevleri güçlü, dayanıklı ve güvenilir performanslarla gerçekleştiren ürünlerdir. Pnömatik sistemlerin çalışması ve bakımı oldukça kolaydır ve kullanımı için çok detaylı teknik bilgiye ihtiyaç yoktur. Ortalama olarak pnömatik modüller mekatronik modüllerin üçte biri veya yarısı kadar yatırım gerektirir. Yalnızca aynı parçanın montajını yapan, yüksek çevrim süresine ihtiyaç duyan, mekatronik bilgisi az olan kullanıcılar böylelikle pnömatik çözümlerden rahatça faydalanabilirler. Prensip olarak, bu sistemlerin sadece conta bileşenlerinin bir bakıma ihtiyacı vardır, bu da müşterilerin bakım masraflarıyla ilgili genel bir bakış edinmesini sağlar. Kompresörden sürekli hava ihtiyacı olduğundan, işletim masrafı orantılı olarak artar, fakat mikro valfler kullanılırsa dikkate değer miktarda masrafları düşürmek mümkündür. Günümüzde, tutuculardan komple alma&bırakma ünitelerine kadar bir çok pnömatik modül için yüksek verimliliğe sahip valf çözümleri bulmak mümkündür. Bu çözümler hava tüketimini %90'a kadar düşürürken aynı zamanda çevrim süresi %100'e kadar arttırır. Bu anlamda, pnömatik alma&bırakma üniteleri salgı hassasiyeti 0.1 mm olan yüksek enerji verimliliğine sahip olarak dakikada 95 almaya ulaşır. Bununla birlikte pnömatik döner ve lineer modüller yaklaşık 1500 mm'nin üzerinde, özellikle büyük çevirimsel hareketlere veya yaklaşık 50 kg üzerinde yüksek yüklemelere uygun değildir. Pnömatik sistemler bu koşullar için uygun tercih olmaz. Buna karşın elektrikle çalışan lineer modüller (spindle/belt drives) 8000 mm'ye kadar lineer hareketlere ulaşır. Elektrikli döner modüller 800 kg'a varan yükleri taşıyabilir. Ayarlanabilir ve değişkenlik gösteren taşıma uygulamaları için elektrikli modüller çok yönlü kullanıma sahiptir. Mekatronik tutucular, döner ve lineer modüllerin ara pozisyonlarında yüksek hassasiyet ve dinamizme imkan verir. Prosesler sırasında, pozisyon, strok, hız, ivme, kuvvet ve tork ayrı ayrı olarak ayarlanabilir. Bu da bir proses sırasında çeşitli parçaların taşınmasına imkan verir. Ek olarak, mekatronik sistemler yeni parça tasarımlarını taşımak için kolayca uyarlanabilir. Bu da taşıma ve montaj proseslerinin çok yönlülüğünü artırarak, yeni ürünlerin, boyutların, ekipman özelliklerinin sistemce algılanmasında büyük bir esneklik sağlar. Artan ürün çeşitliliği ayrıca bu sistemlerin cazibesini artırmaktadır. Yüksek çevrim sayısına sahip uygulamalar ve birçok tutucu uygulaması için özellikle bu durum geçerlidir. Böyle proseslerde elektrikle çalışan tutucular pnömatik benzerlerinden daha yüksek güce sahip ve uygun maliyetle çalışırlar. İlk yatırım maliyetinin, pnömatik modüllerden ciddi biçimde fazla olmasına rağmen, bakım ve işletim maliyetindeki azalma, mekatronik modüllerin amortisman zamanında önemli bir düşüş sağlar. Performansları artık pnömatik çözümlere eşittir. Pnömatik benzerleri gibi, örnek olarak, SCHUNK'un mekatronik EGP tutucusu çapraz rulman yataklaması ile alışılmışın dışında yüksek verimlilik ve hız sunarken yüksek tutma kuvvetini sürdürebilmektedir. Çok basit mekatronik modüller bile, bakım gerektirmeyen, kompakt ve güvenilir servo motorlarlarla ekipmanlandırılmıştır. Bazı durumlarda mekatronik modüller internet veya data ağıyla çalıştırılabilir ve ayarlama yapılabilir. Mekatronik modüllerin kurulması ve entegrasyonu sisteme uyumlu sürücülerle çok daha kolaylaşmıştır, ancak kullanıcıların teknik bilgisine pnömatik çözümlere nazaran mekatronik çözümlerde daha fazla olarak ihtiyaç duyulmaktadır. Tak & Çalıştır kavramları yakın bir zamanda kompleks ve yüksek hızdaki sistemlere uygun hale gelecektir ancak henüz durum bu noktada değildir. Buna rağmen basit mekatronik uygulamalarının uygunluğu ve kullanılması son yıllarda dikkate değer derecede gelişmiştir. SCHUNK mekatronik serileri içerisinde pnömatikten mekatronik sistemlere geçişi her zamankinden kolay hale getiren bir grup modül geliştirdi. Örnek olarak küçük parça tutucusu EGP'nin kontrolü dijital sensör dağıtıcısı vasıtasıyla kolaylıkla yapılabilmektedir. Birçok durumda kullanıcılar MPG plus ile var olan pnömatik sistemlerini, EGP'li elektrikli sisteme dönüştürebilirler. Pnömatik muadiline benzer olarak, EGP yan yüzeyinden veya üst gövdesinden sisteme montaj edilebilmektedir. Mekatronik modüllerdeki bu hızlı ilerlemelerle birlikte sistem ve kullanıcı planlamacıları değişik tipte tahriklerin avantajlarını ve dezavantajlarını dikkatle değerlendirerek fayda sağlayabilirler.