Srpen 11, 2025

V dnešním rychlém výrobním prostředí je nejdůležitější efektivita a přesnost. Odvětví od elektroniky po automobilový průmysl spoléhají na automatizovaná řešení, která zefektivňují jejich výrobní procesy. Mezi těmito řešeními se jako základní nástroje objevily stroje pick and place, které automatizují úlohu odebírání komponent a jejich přesného umisťování na výrobní linky.

Pochopení strojů Pick and Place

Než se ponoříme do principů jejich fungování, je důležité si uvědomit, co jsou stroje pick and place. Tyto automatizované systémy jsou navrženy tak, aby optimálním způsobem manipulovaly s komponenty, polohovaly je a umisťovaly. Jsou vybaveny robotickými rameny a pokročilými senzory, které umožňují vysokorychlostní operace, jež eliminují lidské chyby.

Součásti stroje Pick and Place

Pick and place stroj se skládá z několika klíčových komponent, které spolupracují, aby bylo dosaženo jeho účelu:

  • Robotické rameno: Srdce stroje, robotické rameno, je zodpovědné za vychystávání a vkládání. Obvykle je vybaveno koncovými efektory, jako jsou přísavky nebo chapadla, přizpůsobené pro různé komponenty.
  • Senzory: Ty jsou důležité pro zjišťování polohy a orientace součástí na dopravním pásu. Senzory, jako jsou kamery nebo laserové systémy, pomáhají zajistit, aby robotické rameno vybíralo správné položky.
  • Řídicí systém: Tato součást definuje provozní logiku a sekvenci stroje. K řízení pohybů a provozu robotického ramene se obvykle používá programovatelný logický regulátor (PLC) nebo počítačové rozhraní.
  • Dopravníkový systém: Většina strojů pick and place je integrována s dopravníkovým systémem pro přepravu položek do robotického ramene a z něj, což zvyšuje efektivitu pracovního procesu.

Princip práce: krok za krokem

Princip činnosti strojů pick and place lze rozdělit do několika fází:

1. Identifikace součásti

Proces začíná identifikací součástí na dopravním pásu. Obrázky pořízené kamerami nebo data ze senzorů jsou analyzovány řídicím systémem, který určí polohu, velikost a orientaci dílů. Tento krok je klíčový, protože jakýkoli chybný výpočet může vést k nesprávnému umístění nebo vychystání položek.

2. Výpočet pohybu

Po identifikaci řídicí systém vypočítá potřebné pohyby robotického ramene. Pomocí algoritmů určí nejefektivnější dráhu pro vyzvednutí identifikovaného dílu a pohyb směrem k určenému místu umístění.

3. Aktivace mechanismu vybírání

Po určení dráhy se aktivuje robotické rameno. Koncový efektor, který se může lišit v závislosti na manipulovaných součástech (např. přísavky pro ploché součásti, chapadla pro větší předměty), se spojí se součástí. Použití různých technik vychystávání, jako je vakuové sání nebo mechanické uchopení, zajišťuje bezpečné uchopení součásti.

4. Doprava do místa umístění

Po bezpečném vyzvednutí součásti ji robotické rameno dopraví na určené místo. Přesnost této fáze přepravy je klíčová, protože nesprávné nastavení může vést k chybám ve výrobě.

5. Proces umisťování

Při umísťování řídicí systém opět využívá senzory, které zajišťují přesné umístění součásti. Jakmile je vše vyrovnáno, koncový efektor uvolní prvek a dokončí proces umísťování. Stroj často pokračuje v monitorování umístění, aby se ujistil, že je součást pevně na svém místě.

Výhody strojů Pick and Place

Zařazení strojů pick and place do výrobních operací může přinést řadu výhod:

  • Efektivita: Tyto stroje mohou pracovat rychlostí, která výrazně převyšuje rychlost ruční manipulace, a výrazně tak zvyšují výkonnost výrobních linek.
  • Přesnost: Díky pokročilým senzorům a řídicím prvkům poskytují stroje pick and place bezkonkurenční přesnost při umísťování komponent a snižují tak riziko vzniku vad na lince.
  • Úspora nákladů: Automatizace opakujících se úkonů vede ke snížení nákladů na pracovní sílu a minimalizaci provozních chyb, což se projeví ve významných úsporách.
  • Škálovatelnost: S rostoucími požadavky na výrobu lze do stávajících linek integrovat další stroje, aniž by bylo nutné rozsáhlé přeškolování personálu.

Použití strojů Pick and Place

Pick and place stroje si našly své místo v různých průmyslových odvětvích, přičemž každé z nich přizpůsobuje své funkce specifickým provozním potřebám:

  • Výroba elektroniky: V této oblasti je přesnost velmi důležitá. Stroje Pick and Place jsou široce používány pro osazování desek plošných spojů a přesouvají různé elektronické součástky, jako jsou rezistory, kondenzátory a čipy, na desky plošných spojů.
  • Potravinářský průmysl: Tyto stroje pomáhají při balicích operacích, efektivně manipulují s položkami z dopravníkového pásu do obalů, zajišťují hygienu a rychlost výroby.
  • Farmaceutické přípravky: Zásadní je zajistit, aby byly léky přesně zabaleny. Stroje Pick and Place zefektivňují proces vkládání lahviček do přepravních krabiček.
  • Letecký a automobilový průmysl: Vzhledem ke složitým požadavkům na montáž v těchto odvětvích je použití strojů pick and place pro manipulaci s komponenty a montáž nezbytné pro zachování bezpečnosti a shody s předpisy.

Budoucnost technologie Pick and Place

S pokračujícím technologickým pokrokem vypadá budoucnost strojů pick and place slibně. Inovace v oblasti umělé inteligence a strojového učení by měly způsobit další revoluci v těchto strojích. Vývoj inteligentních systémů schopných samoučení zvýší jejich provozní flexibilitu a umožní jim přizpůsobit se různým výrobním prostředím.

Integrace technologie internetu věcí (IoT) do zařízení pick and place navíc umožní sledování a řešení problémů v reálném čase, což výrobcům poskytne lepší provozní dohled.

Princip fungování strojů pick and place je příkladem moderního inženýrství v té nejlepší podobě. Automatizací vychystávání a umísťování komponentů v rámci výrobních linek tyto stroje výrazně zvyšují efektivitu a spolehlivost a připravují půdu pro pokročilé výrobní možnosti ve stále více automatizovaném světě.