Lidé se odjakživa snažili mechanizovat a automatizovat namáhavou a monotónní lidskou činnost za účelem efektivního využití lidského potenciálu v pracovním procesu. Automatizace u všech druhů výrobních strojů nastala však ve velkém měřítku především z ekonomických důvodů: zkrácení výrobních časů, minimalizace mzdových nákladů na obsluhu, minimalizace nároků na vzdělání pracovníků, ale také minimalizace možnosti chyb způsobených lidským faktorem.

Automatizovaná výměna nástrojů probíhá tak, že manipulátor prostřednictvím manipulačního ramene vymění právě používaný nástroj za jiný ze zásobníku nástrojů. Manipulátor je mechanicky realizován prostřednictvím systému vaček, které přenáší hnací sílu na manipulační části linky předem přesně vypočítaným způsobem. V klasicky používaném manipulačním systému jedna vačka působí rotační pohyb (otočení manipulačního ramene), zatímco druhá vykonává translační pohyb (např. zdvih a klesání ramene).

Co je to vačka?

Vačka je kotouč obvykle vejčitého tvaru, jehož otáčením lze převést otáčivý pohyb hřídele vačky na posuvný pohyb zdvihátka.

Inovovaná konstrukce manipulátoru nahrazuje dvouvačkový systém jednovačkovým. Eliminace jedné z těchto vaček přináší zjednodušení a podstatné snížení nákladnosti výroby manipulátoru. Nové řešení je 100% kompatibilní se současnými manipulátory. Zařízení je chráněno českým patentem a užitným vzorem. Novost řešení spočívá ve využití jedné vačky pro vykonávání hlavních pohybů ramene manipulátoru a dále pak užití výsuvného ramene pro realizaci úchopu nástroje. Zařízení mohou využít výrobci CNC frézovacích center využívajících automatickou výměnu nástrojů, jde tedy o velmi široký trh.

Prof. Ing. Zdeněk Kolíbal, CSc. působí na Fakultě strojního inženýrství VUT v Brně jako profesor a vedoucí odboru robotiky a robotů na Ústavu výrobních strojů, systémů a robotiky, dále jako vedoucí Výzkumného centra automatické manipulace a jako vedoucí sekce automatické manipulace, v neposlední řadě pak jako senior researcher v divizi mechatroniky NeTMe Centra. Pravidelně přednáší na TU Chemnitz v Německu a dlouhodobě působí jako znalec v oboru dopravy, strojírenství a ekonomiky. Předmětem jeho vědeckovýzkumné činnosti jsou průmysloví roboti a automatická manipulace u výrobních strojů.