Rotace a naklápění břemen bezpečně a jednoduše s využitím manipulátorů

Ve světě moderní výroby již dávno neplatí, že hlavní hodnotou je rychlost. Dnešní provozy musí kombinovat efektivitu, bezpečnost, ergonomii i flexibilitu. A právě tam, kde se manipuluje s těžkými nebo neskladnými břemeny, se stále častěji ukazuje, jak důležité je účinně otáčet a naklápět těžká břemena.

Nastavení správné orientace břemene je často předpokladem pro další zpracování. Přesné usazení břemene při manipulaci, dosažení správného úhlu pro potřeby vypalování laserem, nebo např. při balení – zde všude je potřeba přesnost. Pokud by operátor musel břemeno pokaždé ručně přetáčet nebo podkládat, znamenalo by to zdržení, vysoké riziko vzniku chyby nebo dokonce nebezpečí úrazu.

Rotace a naklápění jsou tak nedílnou součástí sofistikované manipulace. Je potřeba maximalizovat pohodlí obsluhy, tím snížit její fluktuaci, zvýšit výkon pracovníků a zajistit ochranu jak pracovníků, tak i samotného materiálu.

V TRIOMu nám zkušenosti ze stovek projektů potvrzují, že manipulátory s funkcí rotace a naklápění jsou často nezbytné. Mění návyky, přístup a mění i dosažené výsledky.

Význam rotace a naklápění v průmyslové manipulaci

Ve výrobním procesu hraje orientace břemene nezřídka důležitou roli. Ať už jde o montáž kabelových cívek, zakládání skleněných tabulí do připravených rámů, nebo vkládání dveří do vyráběných tramvajových vagónů - zde všude je potřeba nastavení správného úhlu nebo natočení manipulovaného břemene. Problémy s usazením s sebou nesou přepracování operátorů, časovou ztrátu při výrobě, nebo dokonce poškození výrobku.

Manipulátory vybavené mechanismy pro kontrolovanou rotaci nebo naklápění umožňují operátorovi přesně nastavit pozici, a to bez nutnosti použití hrubé síly. Zlepšujeme tedy:

• Kvalitu – břemeno lze nastavit podle potřeby a předejít tak poškození výrobku.
• Bezpečnost – celý proces je jednodušší, méně závislý na individuální šikovnosti nebo pochybení.
• Ochranu pracovníků – nedochází k přetížení operátorů.

Příklad z praxe: V jedné zakázce jsme navrhovali dvoukloubový manipulátor, který pomáhá při vkládání oken a dveří na výrobní lince vyrábějící tramvajové vagóny. Díky využití manipulátorů operátoři tráví výrazně méně času při vsazování oken a dveří do rámů a proces probíhá bezpečně a hladce.

Snížení fyzické zátěže pracovníků

Nadměrná fyzická námaha při manipulaci s těžkými či neskladnými břemeny zůstává jedním z nejčastějších důvodů zranění nebo dlouhodobých zdravotních komplikací pracovníků. Nejrizikovější jsou přitom situace, kdy musí operátor současně zvedat, přetáčet nebo naklánět břemeno v nepřirozené poloze. Tato kombinace pohybů výrazně zvyšuje namáhání páteře a kloubů.

Správně navržené manipulační zařízení, které umožňuje kontrolované naklápění a rotaci, minimalizuje potřebu fyzicky náročných zásahů. Operátor přestává být pouze zdrojem hrubé síly a stává se spíše „navigátorem“. Výsledkem je snížení jeho únavy, menší výskyt chyb z přetížení a celkově větší radost z práce.

Z důsledku se taková využití manipulačních zařízení výrazně podílejí na zlepšení pracovních podmínek, delší udržitelnosti výkonu a v neposlední řadě i na snížení fluktuace pracovníků v těchto náročných provozech.

Ochrana citlivých břemen a minimalizace rizik

Mnohá břemena v moderní výrobě nejsou jen těžká, ale mohou být např. citlivá na náraz, tlak nebo chybné umístění. Může jít o komponenty s přesně definovaným těžištěm, křehké prvky či díly s povrchovou úpravou. Nesprávné uchopení nebo otočení v nevhodném okamžiku způsobí poškození, které ohrozí kvalitu výsledného výrobku.

Využití manipulátoru s ovládáním rotace a naklápění toto riziko snižuje. Integrace přímo do konstrukce manipulátoru umožňuje, aby procesu probíhal plynule. Místo improvizace má operátor možnost přizpůsobit polohu břemene požadované operaci, a to s maximální kontrolou a minimální námahou.

Takové řešení má přímý vliv na kvalitu procesu a snížení zmetkovitosti. Ať už jde o montáž, vkládání břemen na požadované místo, nebo bezpečné přemisťování, přesná orientace břemene zajištěná manipulátorem znamená výrazný přínos pro kvalitu výroby.

Technologická řešení pro rotaci a naklápění břemen

Dvoukloubové manipulátory: Flexibilita a ergonomie v pohybu

Pokud provoz vyžaduje vyšší možnosti manipulace, přicházejí ke slovu dvoukloubové manipulátory. Jejich konstrukce vychází z hlavního ramene s dvěma klouby, které umožňují plynulý a přesný pohyb i tzv. „za roh“.

Tato variabilita dává obsluze možnost pracovat i ve stísněných výrobních prostorech - „sáhnout za roh“, vyhnout se překážce, nebo přesně napolohovat pozici břemene.

Díky propracované ergonomii ovládání je nápor na operátora minimální. Zároveň se možnosti manipulace pro operátory dramaticky zvyšují. V kombinaci s otočnými či naklápěcími hlavicemi pak poskytují velmi vysokou míru kontroly nad břemenem - a to i v náročných podmínkách.

Výhody dvoukloubových manipulátorů:

• Vysoká flexibilita pohybu
• Možnost přesného natočení a naklonění břemene při použití vhodně zvolené hlavice
• Lepší přístup v omezených nebo členitých pracovních prostorech.

Přidaná hodnota:

• Redukce počtu pracovních kroků díky kombinovanému pohybu
• Vhodné i pro citlivější břemena, kde je nutná plynulost a kontrola

Dvoukloubové manipulátory představují komplexnější, ale zároveň univerzálnější řešení, které umožňuje větší míru automatizace a adaptace na různorodé výrobní potřeby.

Specializované uchopovací systémy a integrace

Velmi podstatným prvkem každého manipulátoru je uchopovací zařízení, tedy komponenta, která se přímo dostává do kontaktu s břemenem. V případě potřeby rotace či náklonu je nezbytné, aby tato část byla konstruována s ohledem na plynulý, kontrolovaný pohyb.

Moderní uchopovací hlavice využívají různé mechanismy:

• Pneumatické nebo elektrické pohony pro řízenou rotaci.
• Podtlakové přísavky pro uchopení břemene (sklo, plech).
• Mechanické otočné moduly konstruované na míru provozu.

Jejich společným cílem je umožnit obsluze přesné nastavení polohy břemene bez nutnosti manuálních zásahů, a tím snížit riziko poškození, únavy nebo zranění.

Manipulátory na pojezdové dráze 

Obdobně jako u dvouoklobových manipulátorů, lez teleskopické rameno upevnit na pojezdovou dráhu. Takto vedený manipulátor je velmi stabilní a umožňuje pracovat s vysokou přesností a stabilitou. Pro uchopovací hlavice platí to stejné, jako pro dvoukloubové manipulátory.

Výhody implementace manipulátorů s funkcí rotace a naklápění

Zavedení zařízení, která zvládají více než jen základní přesun, přináší do provozu hmatatelné výsledky.

1. Vyšší produktivita a plynulost operací

Pohybové funkce výrazně zrychlují pracovní cyklus. Místo ručního přetáčení břemene, nastavování klínů nebo asistence druhého pracovníka stačí operátor ovládající manipulátor. Tím se zvyšuje rychlost a efektivita jednotlivých úkonů.

Zejména tam, kde je nutné např. přesně založit břemeno nebo natočit plech k lisování nebo obrábění laserem znamená možnost rotace vítaný přínos, což pak v celkové bilanci může představovat významné množství ušetřené práce (člověkodny) měsíčně.

2. Zlepšení ergonomie a snížení úrazovosti

Možnost přizpůsobit polohu břemene tělesným možnostem operátora má přímý vliv na jeho zdraví i výkon. Manipulátory s možností rotace a náklonu snižují počet neergonomických pohybů (např. zvedání mimo osu těla, přetáčení v předklonu), které vedou k dlouhodobým obtížím pohybového aparátu.

Manipulátory zároveň umožňují práci více pracovníkům s rozdílnou výškou nebo fyzickou kondicí – bez nutnosti kompromisů nebo speciálních pomůcek.

3. Flexibilita pro různá břemena a pracovní prostředí

Manipulátory s vícesměrným pohybem nejsou omezeny na jeden typ operace. Lze je snadno adaptovat na nové zakázky nebo provozní změny, ať už jde o jiný tvar dílu nebo nový požadavek na rozsah manipulace. Někdy bude stačit vyměnit uchopovací hlavici nebo rychloupínací systém, nebo jinak upravit. To zvyšuje dlouhodobou návratnost investice do manipulátorů.

4. Snížení chybovosti

Když operátor nemusí během ručního transportu břemene neustále upravovat polohu, improvizovat s jeho natočením apod., dochází k menšímu množství chyb. Rotace a náklon jsou podporovány mechanicky nebo elektronicky.

Tím se zlepšuje celková kvalita výstupu a snižuje zmetkovitost. Důsledkem je i vyšší spolehlivost výroby a spokojenější a zdravější zaměstnanci.