Robot ve skříni vedle obrazovky s grafikou

Lineární technika

Robot a servolis: Bleskové lisování škrticích prvků

Web Editorial Team Editor

08.10.2024 8 min

Švýcarský výrobce specializovaných strojů Cerasus GmbH implementoval flexibilní robotickou buňku pro automatizovanou montáž škrticích prvků pro chemický průmysl. Servolis Bosch Rexroth integrovaný do buňky zvyšuje produktivitu, kvalitu procesu a flexibilitu při osazování škrticích prvků.

V rámci konstrukce specializovaných strojů neexistuje nic jako konfekční řešení. Standardizované balíčky řešení přesto dokážou ušetřit drahocenný čas potřebný pro technický vývoj a realizaci. Společnost Cerasus se sídlem ve švýcarské obci Steinen zjednodušuje složité montážní úkony prostřednictvím mechatronického subsystému Bosch Rexroth pro lisovací a spojovací aplikace. Dodává se připravený k instalaci a díky integrovanému snímači síly dokáže také mapovat funkce měření.
Kompletní mechatronický balíček od výrobce Bosch Rexroth se používá v buňce pro montáž škrticích prvků, která byla vyvinuta přímo pro společnost Cerasus. Buňka osazuje malé válcovité škrticí prvky vyrobené z kovu a zalisované do objímky, které se uplatňují při výrobě omezovačů průtoku pro zdravotnickou a chemickou techniku.

Flexibilní robotická buňka s šestiosým robotem a sadou Smart Function Kit Pressing

Montážní buňka CERAFLEX obsahuje šestiosý robot Fruitcore Robotics a servolis Bosch Rexroth Smart Function Kit Pressing, servolis od společnosti Bosch Rexroth připravený k instalaci, který umožňuje rychle a snadno implementovat nejrůznější funkce pro spojování a měření. Speciální funkce řešení Rexroth: Mechatronický subsystém sestává z jednotlivých optimálně sladěných a předem nakonfigurovaných součástí a dodává se s předinstalovaným operačním softwarem.

Uživatelé mají navíc na výběr, zda sadu Smart Function Kit pro lisovací a spojovací aplikace nakonfigurují, navrhnou a objednají sami s použitím inteligentních online nástrojů, nebo zda stejně jako společnost Cerasus vše přizpůsobí přesně konkrétní aplikaci ve spolupráci s výrobcem Bosch Rexroth. Obě možnosti zkracují dobu technického vývoje. CAD data a dokumentaci lze stáhnout prostřednictvím online konfigurátoru.„Při výrobě našich řešení podle specifických požadavků zákazníků si ceníme specializované a kompetentní technické podpory poskytované výrobcem Bosch Rexroth,“ říká Gabriel Bösch, generální ředitel společnosti Cerasus.„V průmyslu to není samozřejmost a pro nás to byl velmi důležitý faktor.“

Na pravé straně je „Horst“, cobot od výrobce Fruitcore, a na levé straně je řídicí systém ctrlX Core od společnosti Rexroth v hliníkovém rámu

Přesná práce: Servolis založený na sadě Smart Function Kit od výrobce Bosch Rexroth (nalevo) lisuje milimetrové škrticí prvky do kovových objímek. (Fotografie: Cerasus GmbH)

Kompaktní montážní buňka CERAFLEX s modulárním servolisem Bosch Rexroth pracuje autonomně po dobu až 10 hodin. (Zdroj fotografie: Cerasus GmbH)

Smart Function Kit: Úspora času a vysoká flexibilita

Po uvedení montážní buňky CERAFLEX do provozu se společnosti Cerasus podařilo zautomatizovat monotónní montáž škrticích prvků, kterou dřív museli zákazníci provádět ručně. Díky tomu lze vyrobit větší množství v kratším čase. Kromě vkládání, lisování a měření je nyní plně automatická také kategorizace vyrobených škrticích prvků. Po změření průtokového odporu umisťuje osový robot produkty do různých nádob. Tím odděluje zmetky od bezvadných dílů a také dočasně skladuje škrticí prvky s určitými naměřenými hodnotami pro další použití.

Přesné, reprodukovatelné procesy s modulárním servolisem

V porovnání s ruční montáží škrticích prvků pracuje modulární servolis Bosch Rexroth s významně vyšší přesností a stabilitou procesu.„Proces lisování tak vyžaduje přesné hodnoty pohybu a síly,“, vysvětluje Bösch. Díky integrované funkci pro sledování kvality s měřením dráhy a síly dokáže Cerasus analyzovat proces a průběžně ho zlepšovat. Příliš velké tolerance lze rozpoznat už na základě používané počáteční síly. To umožňuje odhalit vadné díly již v raném stadiu, a předcházet tak poškození nástroje.

Roční výroba během tří měsíců automatizace

Buňka CERAFLEX dokáže pracovat autonomně až deset hodin a ve dvousměnném provozu nepřetržitě. Díky době cyklu na úrovni přibližně jedné minuty dokážou robot a servolis během velmi krátké doby vyrobit počet kusů, který dřív odpovídal objemu roční výroby. Na základě této úspory času přidal výrobce buňce CERAFLEX ještě druhý úkol. Pro něj používá Cerasus další sadu Smart Function Kit se jmenovitou silou 12 kN a větší elektromechanický válec. Zbývající část vybavení zůstává beze změn, a tak lze přestavbu buňky provést během pouhého půldne. Druhý lis má integrovanou kontrolu délky. Měření vzdálenost, které je k tomuto účelu nutné, se provádí s použitím záznamu síly a dráhy, a to včetně výšky lisu.

Vpředu na pravé straně je „Horst“, cobot od výrobce Fruitcore, a vzadu na levé straně je řídicí systém ctrlX Core od společnosti Rexroth v hliníkovém rámu

V ostrém provozu: Servolis Bosch Rexroth založený na sadě Smart Function Kit (nalevo) lisuje milimetrové škrticí prvky do kovových objímek. (Fotografie: Cerasus GmbH)

Vysoká flexibilita díky otevřené řídicí platformě ctrlX CORE

Robotická buňka vděčí za vysokou úroveň automatizace a produktivity řídicímu softwaru vyvinutému společností Cerasus a kombinaci flexibilního servolisu a otevřené řídicí platformy ctrlX CORE od společnosti Bosch Rexroth.„Důvodem pořízení sady Smart Function Kit Pressing byla nejenom vysoká cenová výhodnost, ale také možnost jednoduchých a rychlých úprav procesu lisování,“ vysvětluje Bösch.„Řídicí platforma ctrlX CORE nás nadchla velmi krátkou dobou dodání a také širokou škálou otevřených rozhraní a možnostmi flexibilního rozšiřování pro různé aplikace, což nám poskytuje udržitelnou základnu pro různé projekty.“

Vlevo: Sada Smart Function Kit Pressing; uprostřed: ovládací centrum ctrlX; vpravo: dvě paže držící displej. Na displeji je zobrazena grafika

Efektivní lisování, tváření a testování: Sada Smart Function Kit Pressing je ucelený mechatronický balíček pro jmenovitou sílu až 70 kN (maximálně 72 kN). Předinstalovaný operační software umožňuje rychlé a jednoduché uvedení do provozu, nastavení a sledování procesu. (Zdroj fotografie: Bosch Rexroth AG)

Jednoduché nastavení webového HMI

Společnost Cerasus naprogramovala modulární software pro robotickou buňku včetně rozhraní HMI.„Řešení typu 2-v-1 hodnotí náš zákazník velmi dobře, protože šetří místo, které by jinak bylo potřeba pro samostatný stroj, a výroba je díky němu flexibilnější,“ poznamenává Bösch. V obou případech se kompletní systém ovládá prostřednictvím řídicí platformy ctrlX CORE a odpovídajících ctrlX I/O modulů. O interakci jednotlivých komponent se stará software CERAFLEX naprogramovaný v prostředí CODESYS. WebIQ HMI navíc do přehledu stroje integruje operační software sady Smart Function Kit, který je nezávislý na konkrétní platformě. S pomocí WebIQ lze webová HMI pro ctrlX AUTOMATION vytvářet i bez výrazných znalostí v oblasti programování – k čemuž patří jednoduché ovládání procesů pomocí několika málo obrazovek. Aplikace WebIQ pro ctrlX World Partner Smart HMI se spouští přímo v ctrlX CORE. Naše partnerská síť ctrlX World rozšiřuje nabídku automatizačních nástrojů ctrlX AUTOMATION o hardware a nové aplikace, a nabízí tak maximální úroveň flexibility.