Mikromotorok nélkül ellehetetlenülne a globális logisztika
Mindig többet, gyorsabban, mindig messzebbre – mindennek a megfelelő időben kell megérkeznie a megfelelő helyre. A gazdaság működését életben tartó globális árumozgás mindenki számára kihívást jelent. Ez csak a kiterjedt automatizálás révén válik működtethetővé a logisztikai láncon belül, ami elképzelhetetlen lenne a nagy teljesítményű mikromotorok armadája nélkül. Ezeknek a motoroknak gyakran rendkívül korlátozott körülmények között jelentős erőket leadniuk és mindenekelőtt folyamatosan működve mindig megbízhatóan kell működniük. Ez az oka annak, ezekben a kihívásokkal teli alkalmazásokban gyakran a FAULHABER hajtásrendszereit használják.
A hasonló hangzás és a szoros rokonság ellenére a „logisztika” kifejezés nem ugyanabból az ősi görög gyökérszóból származik, mint a „logika”, hanem inkább a francia katonai zsargonból eredeztethető. A középkor végétől kezdve a „maréchal de logis” – a szállásmester – volt felelős a felvonuló csapatok élelmezéséért és éjszakai szállásáért. A szállásmester feladatköre az idő múlásával egyre növekedett, és a teljes ellátási lánc egyéb részeire is kiterjedt. Tehát az, ami egyszerűen a „logis” biztosításával, azaz a szállás előteremtésével kezdődött, rendkívül összetett katonai logisztikává vált.
A szállásmesterek eredetileg a lovassághoz tartoztak, mivel az információtovábbítás mindig is kulcsfontosságú volt a logisztika számára. A 19. századig a lovakkal lehetett a lehető leggyorsabban továbbítani az információkat. Napjainkban az éteren és a kábelek mentén terjedő elektromágneses hullámok valamivel gyorsabban hajtják végre ezt a feladatot. A legnagyobb adatmennyiséget manapság az optikai kábelekkel lehet továbbítani. Ezek alkotják a globális logisztikai hálózat gerincét: a kábelek fényjelek útján továbbítják a szükséges információkat az online megrendelésektől az intelligens gyárak között leosztott just-in-time gyártáson át az ajtóig történő kiszállításig.
Csatlakozások nanométeres pontossággal
Két optikai kábelt szálanként kell összekapcsolni, ami rendkívül kényes műveletnek számít, mivel minden egyes optikai szál olyan vékony, mint egy emberi hajszál. A mag még ennél is vékonyabb, az átmérője mindössze öt mikron.
Amikor két ilyen optikai szálat összekapcsolnak, akkor a két végnek pontos egyenest kell alkotniuk egymással ahhoz, hogy a jelet később tisztán, zavarmentesen továbbítsák. Az építési munkálatok alatt építkezésen a pontos beigazítást kis mobil gépek végzik el. Az egyes szálak végét először egy pontos, 90 fokos vágással igazítják a megfelelő hosszra, a védőszigetelést eltávolítják, majd a szálakat a berendezésbe helyezik. A készülék a két darabot automatikusan és pontosan igazítja három dimenzióban egymáshoz úgy, hogy a lapos végek pontosan illeszkedjenek. Összehegesztik őket, majd ismételten leszigetelik, így garantált a szálak stabil kapcsolódása és a jelek akadálytalan áramlása. A nanométeres pontosságú beállítást a FAULHABER által gyártott pozicionáló meghajtók segítségével hajtják végre, pl. az áttétellel és vezérorsóval, valamint nagy felbontású útadóval felszerelt 1524… SR sorozatú DC-mikromotorokkal. Ezekben az alkalmazásokban a nagy pontosságú léptetőmotorokkal működő hajtásrendszerek is szerephez jutnak.
A raktári rendszerek magas szintű automatizálása
Ennek a technológiának köszönhetően az optikai kábelek nagy távolságokra képesek hibamentesen, fénysebességgel eljuttatni a digitális jeleket. A megrendeléseket a végfelhasználó egy online áruháznak adhatja le, de ugyanolyan könnyen küldheti el egy gyártóüzem a saját beszállítójának. Az üzenet mindkét esetben folyamatok egész sorát indítja el. Ezek a folyamatok végső soron azt eredményezik, hogy a termékeket kihozzák a raktárból és készen állnak a kiszállításra.
Manapság a raktárakban lévő termékek tárolásával, valamint az áruk komissiózásával és a kiszállításra való felkészítésével kapcsolatos munka egyre nagyobb hányadát végzik el az automatikus tároló- és komissiózógépek, vezető nélküli szállítórendszerek és intelligens logisztikai robotok. A számítógépes vezérlésű gépek megkapják a munkarendet, majd automatikusan jutnak el a megcélzott raktárpozícióba annak érdekében, hogy egy terméket oda tegyenek, vagy onnan kivegyenek. A feladat elvégzéséhez – az állványrendszer típusától függően – emelőoszlopokkal, teleszkópos karokkal vagy megfogókkal szerelik fel a gépeket, amelyek így képesek megfogni és mozgatni a csomagokat vagy tálcákat.
Ezen automatikus berendezések belsejében általában nincs sok hely a meghajtásról gondoskodó motor számára. A motorokat gyakran közvetlenül a kezelőelemekbe telepítik. Finom méreteik ellenére a motoroknak gyakran jelentős súlyt kell megemelniük. A sebesség is szerepet játszik: az e-kereskedelemmel foglalkozó vállalkozások raktárhelyiségeiben naponta sok ezer megrendelés fut át, ezért kritikus fontosságú az egyes lépések gyors végrehajtása.
Pontosság, teljesítmény és sebesség
A roboton található, emelőoszlopból és megfogóból álló egység egy meghajtórendszert is tartalmaz, ami a BX4 sorozat kefe nélküli DC-szervomotorjaiból áll, mozgásvezérlővel és a FAULHABER bolygókerekes hajtóművel. Emelőoszlopban használva ez a kombináció pontos pozicionálást, pontos visszakeresést és folyamatos működést, valamint állandó terhelés-változások során is nagy folyamatbiztonságot biztosít. Az automatizált folyamatokat bizonyos mélységig kamerarendszerek figyelik. A FAULHABER motorokat a kiváló minőségű, mozgó kamerák meghajtására is gyakran használják.
A visszakeresés után a terméket általában egy szállítószalagra vagy görgős szállítószalagra helyezik. A szállítószalagok jellemzően irányváltó kapcsolókat, szárnyakat, vagy tolórendszereket tartalmaznak, hogy az egyes csomagokat vagy termékeket elválasszák egymástól és a kívánt feldolgozási pályára irányítsák azokat. Nagy raktárakban, ahol óránként több ezer csomagot szállítanak ilyen szállítószalagokon, az automatikus válogató rendszerek sebessége kulcsfontosságú tényezőnek számít. Az irányváltó kapcsolókat a másodperc törtrésze alatt kell pontosan a megfelelő helyzetbe állítani. Erre a feladatra gyakran használják a 2237… CXR és a 2342… CR sorozatú DC-mikromotorokat áttétellel kombinálva.
A szállítási feladatokat gyakran automatikus irányítású szállítóegységek (AGV-k) végzik el. Ezeket a járműveket modulokkal szerelik fel a teher kezelésére: mozgatókarok, bilincsek és csapok biztosítják, hogy a termékek rögzítése biztonságos maradjon a szállítás közben. A mozgó elemek mindegyike tartalmaz meghajtást.
Költséghatékony csomagolás
Az elemeket a csomagolóállomásra szállítják, ahol dobozba helyezik azokat. A modern rendszerekben viszont pontosabb lenne az a meghatározás, hogy „méretre szabott csomagokba csomagolják azokat”, mivel az automata csomagolóállomások érzékelőket használnak a kiszállítandó termék méretének meghatározására, és egy megfelelő méretű dobozt hajtogatnak hozzá kartonlapból. Ez nem csak az anyagmegtakarítást, hanem a szállítási költségek csökkentését is lehetővé teszi, mivel a logisztikai szolgáltatók az árakat a volumen és a súly alapján határozzák meg. A tényleges hajtogatást a csomagológépben található kis karok és lapátok végzik. A FAULHABER beépített mozgásvezérlőjével működő szervohajtások optimálisan alkalmasak ezen elemek mozgatására.
Ha a csomagokat raklapokra pakolják, akkor azokat biztonságosan rögzíteni is kell a helyükön. Erre a célra általában szálerősítésű műanyagból készült pántot használnak. Ezeket úgynevezett pántoló szerszámokkal rögzítik. A szerszámok úgy feszítik meg a pántot, hogy szorosan illeszkedjen a dobozhalomhoz, így biztonságosan tartsa meg azt. Ezzel a módszerrel az egyes csomagok is biztonságosan rögzíthetők. Mivel az eszközök kézi működtetésűek, esetükben a súly különösen fontos tényező – minden megtakarított gramm segít megvédeni a munkavállalók egészségét. A feszítéshez használt motoroknak tehát a lehető legkisebbeknek kell lenniük, erre példa a 3274… BP4 kefe nélküli DC szervomotor. A súlya mindössze 320 gramm, de 1 Nm-nél is nagyobb csúcsnyomatékot képes leadni, ami elegendő a nehéz terhek biztonságos rögzítéséhez is.
„Motorjainkat a logisztikai lánc szinte minden területén használják – jelentette ki Rolf Schmideder, a FAULHABER üzletfejlesztési igazgatója. – A meghajtóink egyszerűen tökéletesen illeszkednek a tipikus követelményekhez – a maximális teljesítményhez, sebességhez és pontossághoz, valamint a minimális térfogathoz és súlyhoz. A lehetséges alkalmazások köre pedig tovább bővül majd, ha a jövőben drónokat és robotokat is használnak majd a termékek szállítására.”