Podajnik wibracyjny misowy czy elastyczny – co wybrać?
Podajnik wibracyjny misowy najlepiej sprawdza się przy dużych, powtarzalnych seriach jednego produktu. Podajnik elastyczny daje większą swobodę przy wielu indeksach, krótszych seriach i częstych zmianach części. Wybór powinien zależeć przede wszystkim od różnorodności produktów, wymaganej wydajności, sposobu orientowania oraz kosztu przezbrojeń.
Nie istnieje rozwiązanie lepsze w każdej aplikacji. Dedykowany podajnik misowy może szybciej i prościej obsługiwać jeden niezmienny element. System elastyczny będzie natomiast korzystniejszy, gdy na tym samym stanowisku trzeba podawać różne śruby, uszczelki, elementy z tworzywa albo komponenty o bardziej złożonej geometrii.
Czym jest podajnik wibracyjny misowy?
Podajnik misowy wykorzystuje drgania do przemieszczania części po odpowiednio zaprojektowanym torze. Elementy zasypuje się luzem do misy, a następnie są one stopniowo rozdzielane, orientowane i kierowane do punktu odbioru.
Tor, prowadnice i elementy selekcjonujące są najczęściej przygotowywane pod konkretną część albo wąską rodzinę bardzo podobnych produktów. Produkty ułożone nieprawidłowo wracają do misy, natomiast właściwie zorientowane trafiają do dalszego procesu.
Podajnik misowy dobrze sprawdza się, gdy:
przez długi czas podawany jest jeden produkt,
geometria części pozostaje stabilna,
wymagana jest wysoka i powtarzalna wydajność,
sposób orientowania jest jednoznaczny,
zmiany asortymentu występują rzadko,
produkt dobrze znosi kontakt z misą i innymi elementami.
Rozwiązanie może współpracować z liczarką, maszyną montażową, robotem, pakowarką albo innym etapem linii.
Czym jest podajnik elastyczny?
Podajnik elastyczny jest projektowany z myślą o obsłudze większej liczby różnych produktów. Zamiast mechanicznego toru wykonanego wyłącznie pod jeden element wykorzystuje programowane ruchy powierzchni podającej, czujniki, liczenie lub system wizyjny.
W zależności od konfiguracji części mogą być:
rozdzielane,
przemieszczane w określonym rytmie,
liczone,
ustawiane do odbioru,
rozpoznawane przez kamerę,
przekazywane do robota,
kierowane bezpośrednio do opakowania.
Zmiana produktu może polegać na wybraniu przygotowanego programu i zmianie parametrów pracy, zamiast mechanicznej przebudowy toru. Nadal trzeba jednak sprawdzić, czy nowa część mieści się w zakresie urządzenia i zachowuje się prawidłowo podczas podawania.
Najważniejsze różnice
Kryterium | Podajnik misowy | Podajnik elastyczny |
Liczba produktów | Najczęściej jeden produkt lub wąska rodzina części | Wiele różnych indeksów w zakresie urządzenia |
Zmiana produktu | Może wymagać zmiany misy, toru lub oprzyrządowania | Najczęściej zmiana programu i ustawień |
Wydajność | Bardzo dobra przy jednym stabilnym produkcie | Zależna od produktu, sposobu odbioru i kontroli |
Orientowanie | Mechaniczne, za pomocą dedykowanego toru | Programowe, wizyjne albo przez kontrolowane prowadzenie |
Krótkie serie | Często mniej opłacalne | Jedno z podstawowych zastosowań |
Nowe indeksy | Mogą wymagać nowego oprzyrządowania | Możliwe po wykonaniu testu i przygotowaniu ustawień |
Produkty delikatne | Zależy od konstrukcji misy i jej wykończenia | Możliwe łagodniejsze prowadzenie, zależnie od konfiguracji |
Koszt początkowy | Korzystny dla jednej stabilnej aplikacji | Wyższy poziom elastyczności może zwiększyć koszt projektu |
Integracja | Pakowarka, liczarka, linia montażowa | Pakowarka, robot, system wizyjny, linia montażowa |
Tabela pokazuje ogólne różnice. Ostateczny wybór trzeba potwierdzić na rzeczywistych częściach, ponieważ geometria i zachowanie produktu mogą zmienić ocenę rozwiązania.
Kiedy lepszy będzie podajnik misowy?
Podajnik misowy warto rozważyć, gdy firma przez większość czasu obsługuje jeden element w dużym wolumenie. Jeżeli produkt nie zmienia się przez lata, dedykowany tor może zapewnić prosty i bardzo wydajny sposób orientowania.
Przykładem może być linia produkcyjna wykorzystująca jeden typ nakrętki, zakrętki, podkładki albo elementu montażowego. Jeśli urządzenie ma zasilać stale ten sam proces, elastyczność może nie przynieść korzyści proporcjonalnej do kosztu.
Podajnik misowy może być właściwym wyborem, gdy:
najważniejsza jest maksymalna wydajność jednego produktu,
produkcja odbywa się w długich seriach,
część ma stabilne parametry,
przezbrojenia występują bardzo rzadko,
planowany okres produkcji jest odpowiednio długi,
nie przewiduje się częstego wprowadzania nowych wariantów.
Trzeba jednak uwzględnić koszt i czas potrzebny na przygotowanie kolejnego oprzyrządowania, jeżeli w przyszłości pojawią się inne produkty.
Kiedy warto wybrać podajnik elastyczny?
Podajnik elastyczny ma uzasadnienie tam, gdzie zmienność jest stałym elementem procesu. Dotyczy to firm obsługujących wiele indeksów, producentów krótkich serii oraz zakładów przygotowujących różne zestawy z podobnych komponentów.
Warto go rozważyć, gdy:
liczba indeksów regularnie rośnie,
serie są krótkie lub średnie,
części często zmieniają kształt i wymiary,
mechaniczne przezbrojenia powodują przestoje,
jedno stanowisko ma obsługiwać kilka produktów,
potrzebna jest współpraca z systemem wizyjnym,
produkt ma trafiać do robota albo bezpośrednio do opakowania.
System elastyczny może być również korzystny wtedy, gdy dokładny asortyment w przyszłości nie jest jeszcze znany. Nie oznacza to pełnej uniwersalności, ale daje większą możliwość rozbudowy niż tor zaprojektowany wyłącznie pod jeden produkt.
Jaki wpływ ma liczba przezbrojeń?
Sama szybkość podawania nie pokazuje pełnej wydajności procesu. Jeżeli podajnik pracuje bardzo szybko, ale każda zmiana produktu wymaga długiego przezbrojenia, czyszczenia albo wymiany oprzyrządowania, jego dostępność w ciągu zmiany może być ograniczona.
Przy porównaniu warto policzyć:
liczbę zmian produktu dziennie lub tygodniowo,
czas mechanicznego przezbrojenia,
czas ustawienia i sprawdzenia pierwszej poprawnej serii,
liczbę osób potrzebnych do zmiany,
straty materiału podczas regulacji,
czas oczekiwania na nowe oprzyrządowanie,
planowaną liczbę nowych indeksów.
Przy jednym produkcie pracującym przez całą zmianę kilka dodatkowych minut przezbrojenia może nie mieć znaczenia. Przy kilkunastu krótkich zleceniach dziennie elastyczność urządzenia staje się jednym z głównych parametrów ekonomicznych.
System wizyjny czy orientowanie mechaniczne?
Podajnik misowy najczęściej orientuje części mechanicznie. Odpowiednio wykonane prowadnice przepuszczają produkty ułożone prawidłowo, a pozostałe kierują ponownie do misy.
W elastycznym systemie kamera może rozpoznawać położenie produktu i przekazywać współrzędne do robota albo układu sterowania. Pozwala to obsługiwać więcej geometrii bez budowania osobnego toru dla każdej części.
System wizyjny może również sprawdzać wybrane cechy, takie jak:
kierunek ułożenia,
obecność charakterystycznego elementu,
nałożenie się kilku produktów,
występowanie niewłaściwego indeksu,
widoczne uszkodzenie lub brak fragmentu.
Nie każda aplikacja wymaga kamery. Jeżeli części mają być wyłącznie rozdzielane, liczone i podawane do worka, prostsza konfiguracja może być wystarczająca. Zakres systemu powinien wynikać z tego, co musi wydarzyć się z produktem po opuszczeniu podajnika.
Podawanie delikatnych części
Sposób transportowania ma znaczenie przy produktach podatnych na zarysowanie, deformację lub inne uszkodzenia powierzchni. W podajniku misowym części mogą wielokrotnie przemieszczać się po torze i stykać ze sobą.
Ryzyko można ograniczać przez odpowiednie wykończenie misy, powłoki ochronne, regulację drgań i właściwe dozowanie. Podajnik elastyczny może natomiast zmniejszyć liczbę mechanicznych prowadnic oraz umożliwiać bardziej kontrolowane przemieszczanie elementów.
Nie oznacza to, że każdy podajnik elastyczny jest automatycznie bezpieczny dla produktu delikatnego. W obu przypadkach potrzebny jest test uwzględniający:
zarysowania,
odkształcenia,
odpryski powłoki,
plątanie produktów,
wpływ wielokrotnego obiegu,
maksymalny czas przebywania w podajniku.
Połączenie podajnika z pakowarką
Zarówno podajnik misowy, jak i elastyczny można połączyć z systemem pakowania. Wybór wpływa jednak na zdolność stanowiska do obsługi różnych produktów.
Przy jednej części pakowanej przez długi czas dedykowany podajnik może kierować elementy do liczarki, rynny zrzutowej albo bezpośrednio do worka.
Przy większej liczbie indeksów elastyczny system może umożliwić zmianę programu oraz dopasowanie liczby produktów do kolejnego zlecenia. Podajnik można zintegrować z maszyną Autobag®, która przygotowuje worek pre-open, wykonuje zgrzew i może drukować dane zmienne.
Kompletne stanowisko może obejmować:
magazynowanie części,
dozowanie na podajnik,
rozdzielanie i liczenie,
kontrolę produktu,
przekazanie do worka,
druk danych,
zgrzewanie,
odbiór gotowego opakowania.
DG FlexFeeder do procesów o dużej zmienności
DG FlexFeeder firmy Detab Ecomat jest rodziną elastycznych systemów przeznaczonych do podawania części o zróżnicowanej geometrii. Urządzenia mogą być konfigurowane do rozdzielania, liczenia, orientowania oraz przekazywania produktów do pakowania lub dalszej automatyzacji.
Rozwiązanie warto rozważyć szczególnie wtedy, gdy jeden system ma obsługiwać różne:
śruby i nakrętki,
uszczelki i pierścienie,
kołki i tuleje,
sprężyny,
elementy z tworzywa,
drobne części techniczne,
komponenty o złożonej geometrii.
Rodzina obejmuje różne wielkości urządzeń. Model należy dobrać do wymiarów i masy produktów, wymaganej wydajności oraz sposobu połączenia z kolejnym etapem procesu.
Koszt urządzenia a koszt całego procesu
Porównanie nie powinno ograniczać się do ceny samego podajnika. W kalkulacji należy uwzględnić:
koszt oprzyrządowania,
liczbę obsługiwanych indeksów,
czas przezbrojeń,
koszt nowych mis lub torów,
miejsce zajmowane przez dodatkowe podajniki,
serwis i utrzymanie,
integrację z pakowarką albo robotem,
planowane zmiany asortymentu.
Podajnik misowy może być ekonomiczniejszy dla jednego produktu o wysokim i stabilnym wolumenie. Podajnik elastyczny może natomiast ograniczyć potrzebę zakupu kilku osobnych urządzeń oraz skrócić zmiany pomiędzy zleceniami.
Najlepsza decyzja wynika z kosztu obsługi całego planowanego asortymentu, a nie tylko pierwszego produktu przewidzianego do automatyzacji.
Jak przygotować produkty do testów?
Do porównania rozwiązań warto przekazać:
próbki wszystkich planowanych części,
warianty skrajne wymiarowo,
produkty najbardziej podatne na splątanie,
elementy delikatne lub łatwe do zarysowania,
informacje o wymaganej orientacji,
planowaną liczbę sztuk w opakowaniu,
dzienny lub zmianowy wolumen,
częstotliwość zmian produktu,
opis procesu następującego po podawaniu.
Test powinien obejmować dłuższą serię, ponieważ pojedyncze prawidłowo podane części nie potwierdzają jeszcze stabilności procesu.
Warto sprawdzić wydajność, dokładność liczenia, czas zmiany produktu, ryzyko uszkodzeń oraz reakcję systemu na części połączone, odwrócone lub leżące jedna na drugiej.
Jak wybrać właściwy podajnik?
Podajnik misowy warto wybrać, gdy proces obejmuje jeden stabilny produkt, długie serie i wysoką wydajność. Podajnik elastyczny ma większe uzasadnienie przy wielu indeksach, krótszych seriach, częstych zmianach oraz planowanej rozbudowie procesu.
Decyzji nie należy podejmować wyłącznie na podstawie deklarowanej liczby części na minutę. Najważniejsze są rzeczywiste produkty, częstotliwość zmian, sposób odbioru części i wymagania kolejnego etapu.
FIGE może przeprowadzić testy produktów, porównać wariant dedykowany z elastycznym oraz przygotować integrację DG FlexFeedera z systemem pakowania. Dzięki temu wybór opiera się na zachowaniu rzeczywistych części, a nie wyłącznie na założeniach projektowych.
Najczęściej zadawane pytania
Czy podajnik elastyczny również wykorzystuje wibracje?
Tak. Wiele podajników elastycznych wykorzystuje kontrolowane drgania do rozdzielania i przemieszczania części. Różnica względem podajnika misowego polega przede wszystkim na sposobie orientowania produktów i możliwości obsługi wielu indeksów.
Który podajnik jest szybszy?
Przy jednym stabilnym produkcie dedykowany podajnik misowy może zapewnić wyższą wydajność. Wynik zależy jednak od geometrii części, wymaganej orientacji i dalszego procesu.
Czy jeden podajnik elastyczny obsłuży wszystkie produkty?
Nie. Każde urządzenie ma określony zakres wymiarów, masy i geometrii. Możliwość obsługi kolejnych produktów należy potwierdzić podczas testów.
Czy zmiana produktu wymaga przebudowy maszyny?
W systemie elastycznym często wystarcza zmiana programu i ustawień, ale czasem potrzebna jest zmiana elementów prowadzących albo sposobu odbioru. Podajnik misowy częściej wymaga dedykowanego oprzyrządowania.
Czy podajnik można połączyć z maszyną pakującą?
Tak. Części mogą być automatycznie liczone i kierowane do worka, a następnie pakowane, zgrzewane i oznaczane przez maszynę.
Kiedy potrzebny jest system wizyjny?
Gdy trzeba rozpoznawać orientację, wybierać części możliwe do pobrania przez robota albo kontrolować określone cechy produktu. Nie każda aplikacja wymaga systemu wizyjnego.
