Lineaaritekniikka
Robotti ja servopuristin: nopea frit-puristus
Sveitsiläinen erikoiskonevalmistaja Cerasus GmbH on kehittänyt joustavan robottisolun kemianteollisuuden frittien automaattiseen kokoonpanoon. Soluun integroitu Bosch Rexrothin servopuristin parantaa tuottavuutta, prosessilaatua ja joustavuutta frittien kokoonpanossa.
Erikoiskoneiden valmistuksessa ei ole valmiita ratkaisuja. Siitä huolimatta standardoidut ratkaisupaketit ovat erittäin hyödyllisiä, sillä ne voivat säästää arvokasta aikaa suunnittelussa ja käyttöönotossa. Steinenin kunnassa Sveitsissä toimiva Cerasus on yksinkertaistanut monimutkaisia kokoonpanotehtäviä Bosch Rexrothin mekatronisella järjestelmällä, jota käytetään puristamiseen ja liittämiseen. Järjestelmä toimitetaan asennusvalmiina, ja se voi myös huolehtia mittauksista integroidun voima-anturin avulla.
Bosch Rexrothin kattavaa mekatroniikkapakettia käytetään varta vasten Cerasusille kehitetyssä solussa frittien kokoonpanoon. Ne ovat pieniä sylinterimäisiä metallielementtejä, jotka puristetaan holkkiin virtausrajoitinten tuottamiseksi lääke- ja kemian teknologiaa varten.
Joustava robottisolu, jossa on kuusiakselinen robotti ja Smart Function Kit Pressing
CERAFLEX-kokoonpanosolussa on kuusiakselinen Fruitcore Roboticsin robotti ja Smart Function Kit Pressing, asennusvalmis servopuristin, jonka avulla liitosprosessit ja mittaukset onnistuvat nopeasti ja helposti. Rexroth-ratkaisun erityinen ominaisuus: Mekatroninen järjestelmä koostuu optimoidusti koordinoiduista, esimääritetyistä yksittäisistä komponenteista, ja se toimitetaan esiasennetun käyttöohjelmiston kanssa.
Lisäksi käyttäjät voivat konfiguroida, suunnitella ja tilata Smart Function Kitin puristus- ja liitossovelluksia verkossa toimivien eTools-työkalujen avulla. Tai Cerasusin tapaan räätälöidä se yhdessä Bosch Rexrothin kanssa tiettyjä sovelluksia varten. Joka tapauksessa suunnitteluajat lyhenevät. CAD-tiedot ja dokumentaatio voidaan ladata verkkokonfiguraattorin kautta.”Mitä tulee asiakaskohtaisiin ratkaisuihin, arvostamme Bosch Rexrothilta saamaamme sitoutunutta ja asiantuntevaa suunnittelutukea”, Cerasusin toimitusjohtaja Gabriel Bösch sanoo.”Tämä ei ole itsestään selvää alallamme, ja se on meille merkittävä asia.”
Tarkkaa työtä: Bosch Rexrothin Smart Function Kitiin perustuva servopuristin (vasemmalla) puristaa pieniä, millimetrikokoluokan kuristinosia (frittejä) metalliholkkeihin. (Kuva: Cerasus GmbH)
Servopuristimet nopeasti käyttöön
Smart Function Kit Pressingin avulla järjestelmäintegraattorit ja loppukäyttäjät voivat ottaa servopuristimia nopeasti käyttöön monenlaisissa standardoiduissa liitostöissä, joissa nimellisvoimat ovat enintään 70 kN (maksimivoimat enintään 72 kN). Modulaarinen ja asennusvalmis kokonaisvaltainen ratkaisu pitää sisällään optimaalisesti toistensa kanssa yhteen toimivia mekaanisia ja elektronisia komponentteja. Ne muodostavat järjestelmän yhdessä esiasennetun käyttöohjelmiston kanssa. Ohjattu käyttöönotto ja kätevä graafinen prosessinluonti vievät vain muutaman minuutin. Integroitu voima-anturi voi myös huolehtia mittaustoiminnoista laadunvalvontaa varten. Prosessitiedot on helppo visualisoida HMI:n kautta ja siirtää avointen rajapintojen kautta.
Kompakti CERAFLEX-kokoonpanosolu toimii yhdessä Bosch Rexrothin modulaarisen servopuristimen kanssa autonomisesti jopa 10 tunnin ajan. (Kuvan lähde: Cerasus GmbH)
Smart Function Kit: Aikaa säästävä ja joustava
CERAFLEX-kokoonpanosolun avulla Cerasus on automatisoinut aiemmin manuaalisen ja monotonisen frittien kokoonpanotyön. Tämän ansiosta suurempia määriä voidaan tuottaa lyhyemmässä ajassa. Lisäämisen, puristamisen ja mittaamisen lisäksi myös valmistettujen kuristinosien luokittelu on nyt täysin automaattista. Virtausvastuksen mittaamisen jälkeen akselirobotti asettaa tuotteet eri säiliöihin hylättyjen tuotteiden erottamiseksi kunnossa olevista. Lisäksi se asettaa väliaikaiseen säilöön kuristinosia, joilla on tietyt mitatut arvot, muita sovelluksia varten.
Tarkat ja toistettavissa olevat prosessit modulaarisen servopuristimen avulla
Bosch Rexrothin modulaarinen servopuristin on huomattavasti paljon tarkempi ja vakaampi verrattuna manuaaliseen frittien kokoonpanoon.”Puristusprosessi edellyttää siksi tarkkoja liike- ja voima-arvoja”, Gabriel Bösch selittää. Integroidun laadunvalvontatoiminnon ja voimansiirron mittauksen ansiosta Cerasus voi analysoida prosessia ja parantaa sitä jatkuvasti. Erittäin suuret toleranssit voidaan havaita jo käynnistysvoimaa käytettäessä. Vialliset osat havaitaan siksi jo aikaisessa vaiheessa, ja työkalujen vaurioituminen voidaan välttää.
Vuoden tuotantomäärä kolmessa kuukaudessa automaatiolla
CERAFLEX-solu voi toimia autonomisesti jopa kymmenen tuntia ja kahden vuoron käytössä kellon ympäri. Noin yhden minuutin sykliajalla robotti ja servopuristin voivat käsitellä nopeasti tuotantomäärän, johon aiemmin olisi mennyt vuosi. Ajan säästymisen myötä valmistaja lisäsi CERAFLEX-soluun toisen tehtävän. Sitä varten Cerasus käyttää toista Smart Function Kitiä 12 kN:n nimellisvoimalla ja vastaavasti suurempaa sähkömekaanista sylinteriä. Laitteiston muut osat pysyivät samoina, joten solun muutostyöhön menee vain puoli päivää. Toisessa puristinkäytössä on integroitu pituuden valvonta. Tarvittava etäisyysmittaus suoritetaan voimansiirron rekisteröinnillä, ja se sisältää puristimen korkeuden.
Käytössä: millimetrikokoluokan kuristinosia eli frittejä puristetaan metalliholkkeihin servopuristimella, joka perustuu Bosch Rexrothin Smart Function Kitiin (vasemmalla). (Kuva: Cerasus GmbH)
Suuri joustavuus avoimen ctrlX CORE -ohjausalustan ansiosta
Robottisolun suuri automaatio- ja tuottavuusaste on Cerasusin kehittämän ohjausohjelmiston sekä joustavan servopuristimen ja Bosch Rexrothin avoimen ctrlX CORE -ohjausalustan yhdistelmän ansiota.”Valitsimme Smart Function Kit Pressing -ratkaisun sekä sen kustannustehokkuuden että puristusprosessin helpon ja nopean säädön vuoksi”, Gabriel Bösch kertoo.”ctrlX CORE -ohjausalusta teki meihin vaikutuksen erittäin lyhyellä toimitusajallaan ja suurella avointen rajapintojen sekä sovellusten mahdollistamien joustavien laajennusvaihtoehtojen valikoimallaan. Se antaa meille kestävän perustan moniin projekteihin.”
Tehokasta puristamista, muotoilemista ja testaamista: Smart Function Kit Pressing on kattava mekatroniikkapaketti enintään 70 kN:n nimellisvoimille (maksimivoima enintään 72 kN). Esiasennettu käyttöohjelmisto mahdollistaa nopean ja helpon käyttöönoton, määrityksen ja prosessien valvonnan. (Kuvan lähde: Bosch Rexroth AG)
Verkkokäyttöliittymien helppo määritys
Cerasus ohjelmoi robottisolulle modulaarisen ohjelmiston, joka sisältää HMI-käyttöliittymän.”Asiakkaamme oli tyytyväinen tuplaratkaisuun, sillä siten ylimääräiselle koneelle ei tarvitse varata tilaa, ja tuotanto on joustavampaa”, Gabriel Bösch kertoo. Molemmissa tapauksissa koko järjestelmää ohjataan ctrlX CORE -ohjausalustan sekä vastaavien ctrlX I/O -moduulien kautta. CERAFLEXin CODESYSissä ohjelmoitu ohjelmisto huolehtii yksittäisten komponenttien vuorovaikutuksesta. WebIQ-käyttöliittymä integroi myös alustasta riippumattoman Smart Function Kitin käyttöohjelmiston koneen kokoonpanoon. WebIQ:n avulla ctrlX AUTOMATIONin verkkokäyttöliittymät voidaan tehdä jopa ilman erityistä ohjelmointitaitoa. Prosessin ohjaaminen tapahtuu yksinkertaisesti vain muutaman näytön kautta. ctrlX World Partner Smart HMI:n WebIQ-sovellus pyörii suoraan ctrlX COREssa. ctrlX World -kumppaniverkosto laajentaa ctrlX AUTOMATION ‑automaatiotyökalujen valikoimaa laitteistoilla ja uusilla sovelluksilla tarjoten näin suurta joustavuutta.
Tulevaisuuden kokoonpanosolujen perusta
Cerasus käyttää toimivaksi todistettua CERAFLEX-konseptia standardoidussa ja voiman osalta säädettävässä puristusprosessissaan tulevien avaimet käteen -ratkaisujen tehokasta luontia varten.”Solution Kit for Presses and Measuring sisältää kaiken tarvittavan liitoksiin, joissa seurataan etäisyyttä ja puristusvoimaa”, Gabriel Bösch sanoo.”Muut prosessivaiheet, kuten merkintä, tulostus ja komponenttien testaus, voidaan integroida helposti mukaan. Käyttöohjelmisto on erittäin intuitiivinen ja mahdollistaa helpon ja nopean käyttöönoton. Lisäksi ctrlX AUTOMATION -automaatioalusta tarjoaa erinomaisia integrointimahdollisuuksia ja mahdollistaa tulevaisuuden tarpeisiin vastaamisen.”
Gabriel Bösch on erittäin tyytyväinen Bosch Rexrothin Smart Function Kitiin ja ctrlX CORE -ohjausalustaan:”Laitteisto- ja ohjelmistoratkaisut täyttävät luvatut suorituskykymittarit. Paikallinen tuki Sveitsissä ja ohjelmistotuki Saksassa toimivat hyvin, ja kaikki toimitettiin aikataulussa. Smart Function Kitin ja ctrlX AUTOMATIONin avulla voimme kehittää erityisen taloudellisia, luotettavia ja joustavia ratkaisuja asiakkaillemme.”
Ota yhteyttä
Ota yhteyttä asiantuntijoihimme lisätietoa ja tukea varten.
Kirjoittaja: Markus Geiger
: Channel Development Manager Factory Automation, Sveitsi