Visitors hit counter, stats, email report, location on a map, SEO for Joomla, Wordpress, Drupal, Magento and Prestashop

Svet mehatronike

Vrtenje in obračanje naslednje generacije

logo

Podjetje SCHUNK je svojo ponudbo razširilo z dvema vrtljivima enotama za avtomatizacijo, ki prinašata novo dobo vrtilnih premikov. To je zadosten razlog, da se vprašamo, kam gre pot pri vrtenju in obračanju ter kje se skrivajo potenciali.

Visoke obremenitve ali kratki časi ciklov – pri manipulaciji in sestavljanju morajo vrtilne ter obračalne enote vedno zagotavljati visoko zmogljivost. Vodilno podjetje na področju kompetenc za prijemalne in vpenjalne sisteme SCHUNK je v zadnjih letih sistematično razširilo svoj modularni program za vrtilne premike ter mu dodalo posebno dinamične, pametne in prilagodljive komponente. Najmlajši član pnevmatskega segmenta je SCHUNK SRM. Ta visokozmogljiva obračalna enota zasenči celo odlično prodajano enoto SCHUNK SRU-plus in bo najbrž kmalu postala nov standard za pnevmatsko obračanje do 180°.

Nova merila za gostoto moči, dolgo življenjsko dobo, zagon in vzdrževanje
V primerjavi z obstoječimi pnevmatskimi obračalnimi enotami na trgu to visokozmogljivo enoto odlikuje edinstvena kombinacija visokih navorov in vztrajnostnih momentov s kratkimi časi obračanja, veliko sredinsko izvrtino, robustnim uležajenjem ter hkrati ozkim obrisom. Pri razvoju te visokozmogljive enote so v podjetju SCHUNK uporabili najnovejše simulacijske tehnologije, s katerimi so lahko prvič beležili tudi reakcijske sile, poteke tlaka, hitrosti naletov in kinetične ter pogonske energije. Novi blažilniki in posebna tesnila batov ter tesnila Viton/FKM so osnova za edinstveno kombinacijo zmogljivosti in visoke robustnosti. Obračalna enota je zato primerna za okolja z agresivnimi mediji. Uležajenje ima prednapetost za odpravo zračnosti v aksialni in radialni smeri, tako da lahko prenese posebno visoke navore ter prečne sile. Ker so notranji blažilniki že nastavljeni, je treba med zagonom nastaviti samo še dušilke in že lahko začnete delo. Če notranje blažilnike zamenjate, se ohranita nastavitvi za kot obračanja in premik blažilnika, tako da poteka vzdrževanje še posebej hitro.

Dodatni prehodi za medije
S komponento SCHUNK SRM je mogoče dimenzionirati manjše stroje, skrajšati čase ciklov in izboljšati natančnost ter življenjsko dobo. Visoka gostota moči zagotavlja odlične pogoje za posebno kompaktne in hkrati gospodarne rešitve. Dosledno modularna zasnova obračalne enote omogoča dimenzioniranje po meri z edinstvenim razmerjem med ceno in zmogljivostjo. Zelo velika srednja izvrtina omogoča napeljevanje pnevmatskih vodov in vnaprej pripravljenih kablov z zalitimi vtiči. Še več udobja zagotavlja pnevmatski ali električni prehod. Če uporabite pnevmatski prehod, ostane velika srednja izvrtina v celoti na voljo. Pri električnem prehodu pa je mogoče kable tipal priključiti neposredno na enoto. Barvno kodirani priključki vam pri tem poenostavijo zagon in dodelitev signalov. Če pride kljub vsem ukrepom do prekinitve kabla, lahko zamenjate tudi posamezne kable in ne celotnega prehoda. Visokozmogljiva obračalna enota SCHUNK SRM je na začetku na voljo v velikostih 14, 16, 25 in 40 za kote obračanja 0°/180° ter 0°/90°. Pri velikosti 40 so izvedljivi navori do 23,7 Nm in vztrajnostni momenti do 7 kgm2. To je kar za 25 % več navora kot pri dosedanjem najboljšem modelu SCHUNK SRU-plus.

Obračalna enota s tehnologijo za 24 V
Druga novost je mehatronska obračalna enota SCHUNK ERP. Namesto stalnega zamudnega nastavljanja dušilk in menjav blažilnikov pri pnevmatskih obračalnih enotah ali ponavljajočega se shranjevanja vedno novih potekov premikov pri električnih vrtilnih enotah lahko uporabniki zdaj izberejo bistveno preprostejše in dolgoročno cenovno ugodnejše električne alternative. S to komponento z nizko obrabo rešuje podjetje SCHUNK zahteve industrije, da morajo sistemi delovati čimbolj nemoteno in po možnosti tudi v največji možni meri brez vzdrževanja. Pnevmatske obračalne enote so najbolj kočljive zaradi potrebne potrpežljivosti, izkušenj in spretnosti izvajalca zagona, pa tudi zaradi obrabe blažilnikov. Še danes prihaja vedno znova do preobremenitev pnevmatskih obračalnih enot, bodisi zaradi pomanjkanja znanja in potrpežljivosti ali zaradi zahtev po kratkih časih ciklov. Za pravilno nastavljene pnevmatske obračalne enote je značilno, da ni opaziti mehanskih udarcev ali tresljajev, preobremenjene enote pa povzročajo udarce in včasih precejšnje tresljaje celotnega sistema. Posledica: Blažilniki se predčasno obrabijo, dogajajo se nenačrtovani izpadi, v skrajnih primerih pa stalni tresljaji vplivajo tudi na druge dele sistema, na primer občutljive sisteme s kamerami.

Pametna funkcija samodejnega učenja
Prav tukaj pride do izraza ideja mehatronske obračalne enote SCHUNK ERP: V nasprotju s pnevmatskimi obračalnimi enotami enota za napetost 24 V ne potrebuje hidravličnih blažilnikov. To odpravlja zamudno nastavljanje blažilnika in s tem glavni vir napak pri obračanju. Pametna tehnologija samodejnega učenja namesto tega popolnoma samodejno prilagodi profil premika teži vsakega dela. Pri zagonu je treba komponento za napetost 24 V preprosto povezati s krmilnikom skozi digitalno V/I napravo, s končnimi nasloni določiti kot obračanja (90°/180°) in po potrebi mehansko fino nastaviti končni položaj (+/– 5°). Vse ostalo prevzame integrirana tehnologija samodejnega učenja. Dovolj je od tri do pet premikov in programiranje je končano. Profil premika se pri tem shrani kot moč pospeševanja in zaviranja. Neposredno gnana vrtilna enota se torej samodejno pospešuje in zavira glede na vrtilni kot ter maso sklopa za obračanje. To izključuje udarce in tresljaje, pa tudi nenadzorovane premike s polno hitrostjo. Vse to zmanjšuje hrupnost in obrabo ter odpravlja potrebo po hidravličnih blažilnikih. Hkrati so zato možni najkrajši možni časi odzivanja in premikov. Če se med procesom spremeni teža dela, bo enota svoj profil premika samodejno prilagodila brez potrebe po posegu uporabnika. Hitrost lahko z vrtljivim stikalom udobno nastavite neposredno na ohišju. Ker poteka krmiljenje z digitalno V/I enoto, je serija SCHUNK ERP združljiva z vsemi krmilniki in z njo zlahka zamenjate pnevmatske enote. Vrtilna enota za napetost 24 V je na začetku na voljo v velikosti 25 za vztrajnostne momente do 0,1 kgm2. Ponovljivost znaša +/– 0,01°.

Prilagodljive enote za mehatroniko
Potenciale mehatronskih vrtilnih enot so v podjetju SCHUNK že uspešno dokazali. Vsestranska vrtilna enota SCHUNK ERS v treh izvedbah s premeri 135, 170 in 210 mm je tako posebej zasnovana za vrtilne premike pri srednjih obremenitvah. Pri velikosti 170 te enote pri višini le 66 mm dosegajo nazivni navor 5 Nm in največji navor do 17 Nm. To zagotavlja idealne pogoje za izvajanje prilagodljivih in hkrati kompaktnih konceptov sistemov. Kompaktno enoto je tako mogoče uporabiti pri sestavljanju kot vrtilno enoto ali pa kot koračno vrtljivo mizo. Omogoča neskončno vrtenje z do 250 min-1 in ustavljanje v poljubnih vmesnih položajih s ponovljivostjo 0,01°. Za razliko od vrtilnih enot z običajnim servomotorjem enota ERS nima dodatnega motilnega obrisa. Poleg tega odpravlja elastičnost zaradi zračnosti in trenja. Ta trpežna enota namesto tega prepriča z visokim pospeškom, hitrim obračanjem in točnostjo. Na željo lahko ima vgrajeno pnevmatsko držalno zavoro, ki zagotavlja zanesljivo pritrditev v posameznih položajih. Velika sredinska izvrtina omogoča napeljevanje kablov, vnašanje obdelovancev ali uporabo kamere. To pa še ni vse. Za napeljevanje stisnjenega zraka ali signalov neposredno skozi enoto brez cevi in kablov je kompaktna enota na voljo tudi v različici s pnevmatsko-električnim prehodom, ki z drsnim obročem oz. zračnim kanalom omogoča prenos do osmih električnih signalov (24 V=/2 A) in fluidov s tlakom do 8 barov.

Miniaturna enota SCHUNK ERD z neskončnim vrtenjem je zasnovana posebej za sestavljanje v elektroniki, izdelkih za široko potrošnjo in farmacevtski industriji ter jo odlikuje edinstven paket opreme: Enota je serijsko opremljena z dvema vgrajenima pnevmatskima prehodoma. Kot dodatna oprema so na voljo tudi štirje električni prehodi in sistem za merjenje absolutnega položaja s certifikatom SIL2. Enota SCHUNK ERD, ki je na voljo v treh velikostih z nazivnimi navori 0,4, 0,8 in 1,2 Nm, omogoča izvedbo hitrih in prostorsko varčnih sistemov za sestavljanje z visokim navorom, ki izpolnjujejo tudi stroge zahteve Direktive o strojih. Vrtilno enoto poganja brezkrtačni sinhronski motor s trajnim vzbujanjem. Njegova posebna geometrija zagotavlja visoko dinamiko in pospeške. Optimizirani pnevmatski prehodi poleg tega omogočajo hitrejše krmiljenje priključenih pnevmatskih pogonov. Oba dejavnika skupaj zagotavljata kratke čase ciklov in visoko storilnost. Zaradi dajalnika absolutnega položaja pri zagonu in po zaustavitvi v sili niso potrebni zamudni referenčni premiki, to pa pomaga tudi pri ponovljivosti, ki znaša 0,01°.

Pametno obračanje za pametno tovarno
Za Prof. Dr.-Ing. Markusa Glücka, poslovodjo za raziskave in razvoj, CINO, pri podjetju SCHUNK s tem potenciali vrtilnega premikanja še zdaleč niso izčrpani.

»Trenutno smo v fazi hitrih tehnoloških inovacij. Visoko avtomatizirani in v omrežja povezani proizvodni sistemi poganjajo inteligentno proizvodnjo ter tako prihajajo v proizvodne obrate,« opisuje Glück trenutno stanje. »Trg zahteva vrtilne enote, ki jih je mogoče hitro in intuitivno zagnati brez obsežnega poznavanja tehničnih podrobnosti. Sodobne vrtilne enote se morajo poleg tega samodejno prilagajati obremenitvam in načinom uporabe.« Vrtilna enota SCHUNK ERP je v tem kontekstu pravi mejnik, saj je podjetju z vgrajeno inteligenco prvič uspelo doseči samodejno nastavitev enote. Vodja raziskav in razvoja gleda v prihodnost ter verjame, da je mogoče tako občutljivost kot tudi gostoto moči in dinamiko vrtilnih ter obračalnih enot še izboljšati. »V prihodnosti bo neprekinjeno diagnosticiranje sistema zagotovilo pravilno, optimalno in varčno uporabo obračalnih enot z največjo možno dinamiko,« je prepričan Glück. »Inženirjem za zagon bodo vgrajeni sistemi tipal v prihodnje bistveno olajšali delo. Še več: Pri pametnem vrtenju in obračanju bo v prihodnje nadzorovan celoten postopek vrtenja, tako da bo krmilnik sistema skupaj s perifernimi enotami v realnem času dobival potrebne procesne podatke.« Glück poudarja, da je cilj zagotoviti stalne informacije o stanju, ki jih je mogoče natančno interpretirati brez podrobnega tehničnega znanja. Takšni pametni sistemi bodo omogočili daljše čase nemotenega delovanja strojev in bodo zmanjšali drage nenačrtovane izpade ter potrebe po dodatnih naložbah. Tudi skladiščenje nadomestnih komponent, ki s stališča uporabnika za predolgo časa in v preveliki meri veže kapital, bo mogoče tako odpraviti oz. zmanjšati na najmanjšo možno mero.

Kombinirano prijemanje in obračanje z napetostjo 24 V
Z najbolj kompaktno električno enoto za prijemanje in obračanje SCHUNK EGS je mogoče kombinirati prijemanje ter neskončno vrtenje prijemal brez drsnih električnih prehodov. Prednapeta vodila s križnimi valji brez zračnosti zagotavljajo natančno prijemanje in skoraj stalne sile prijema po celotni dolžini prsta. Enota za prijemanje in obračanje je opremljena s standardnimi priključki ter jo je mogoče krmiliti z razdelilnikom na procesnem vodilu ali z digitalnimi V/I napravami, tako da je združljiva z vsemi običajnimi krmilniki in ne zahteva dodatnih stroškov ter dobavnih časov za periferne naprave. Celotna regulacijska in močnostna elektronika za decentralizirano krmiljenje motorjev je vgrajena neposredno v enoto. To pomeni, da je mogoče v celoti opustiti ventilske otoke, ki so potrebni pri pnevmatskih enotah za prijemanje in obračanje, ter pogonske krmilnike v stikalni omari. To prihrani prostor in veliko časa pri načrtovanju, nabavi ter zagonu. Hitrost vrtenja in silo prijema je mogoče večstopenjsko nastavljati z vrtljivimi stikali neposredno na enoti. Izvedljivi so koti obrata od 30° do 270°. Nastavijo se neposredno na enoti. Preverjanje položaja je mogoče z induktivnimi bližinskimi stikali. Ker je enota opremljena izključno s stacionarnimi in brezkrtačnimi enosmernimi motorji za 24 V=, ki se zato ne obrabljajo, ter ne potrebuje premičnih kablov, drsnih obročev ali blažilnikov, izboljša stabilnost procesa in razpoložljivost sistemov za sestavljanje. To zmanjša tudi hrupnost.

Podjetje SCHUNK na sejmu
SPS/IPC/DRIVES 2018:
Hala 3A/razstavni prostor 450

SCHUNK Intec GmbH
Friedrich- Schunk-Straße 1
AT 4511 Allhaming, Austria
Ta e-poštni naslov je zaščiten proti smetenju. Za ogled potrebujete Javascript, da si jo ogledate.
www.schunk.com

logo 

 

Distributer v Sloveniji:
MB-NAKLO d.o.o.
Ulica Toma Zupana 16
4202 Naklo, Slovenija
Ta e-poštni naslov je zaščiten proti smetenju. Za ogled potrebujete Javascript, da si jo ogledate.
051 354 904
www.mb-naklo.si

Več o članku si preberite v PDF reviji!