Lineáris mozgatástechnika
Robot és szervoprés: Frit-préselés egy pillanat alatt
A vegyipar számára gyártott fritek automatizált összeszereléséhez a svájci speciális gépgyártó, a Cerasus GmbH rugalmas robotcellát hozott létre. A Bosch Rexroth szervoprés cellába integrálása növeli a termelékenységet, a folyamatminőséget és a rugalmasságot a fritek összeszerelése során.
A speciális gépgyártásban nincsenek késztermékek. A szabványosított megoldáscsomagok azonban nagy segítséget nyújtanak ahhoz, hogy a mérnöki tervezés és a megvalósítás során értékes időt lehessen megtakarítani. A svájci Steinenben működő Cerasus vállalat a Bosch Rexroth mechatronikai alrendszerével egyszerűsíti le a préselési és illesztési folyamatok összetett összeszerelési feladatait. Telepítésre készen szállítjuk, és az integrált erőérzékelővel a mérési funkciók leképezésére is képes.
A Bosch Rexroth teljes mechatronikai csomagja olyan cellában hasznosítható, amelyet a Cerasus a fritek összeszereléséhez fejlesztett ki. Ezek apró, hengeres, fémből készült fojtóelemek, amelyeket egy hüvelybe préselnek és áramlásszabályozókat készítenek gyógyászati és vegyészeti technológiákhoz.
Rugalmas robotcella hattengelyes robottal és Smart Function Kit Pressinggel
A CERAFLEX összeszerelő cellája a Fruitcore Robotics hattengelyes robotjából és a Smart Function Kit Pressing, a Bosch Rexroth telepítésre kész szervopréséből áll. Utóbbival gyorsan és egyszerűen elvégezhetők a különböző illesztések és mérések. A Rexroth megoldás különleges jellemzője: a mechatronikai alrendszer optimálisan összehangolt, előre konfigurált egyedi komponensekből áll, a kezelőszoftvert pedig előre telepítették.
Ezenkívül a felhasználók választhatnak, hogy az intelligens eTools segítségével online konfigurálják, tervezzék és rendeljék meg a préselési és illesztési alkalmazásokhoz szükséges Smart Function Kitet, vagy – a Cerasushoz hasonlóan – a Bosch Rexroth vállalattal egyeztetve a konkrét alkalmazásokhoz igazítsák. Mindkét esetben csökken a mérnöki tervezésre fordított idő. A CAD-adatok és a dokumentáció az online konfigurátoron keresztül tölthetők le.„Ügyfélspecifikus megoldásainknál nagyra értékeljük a Bosch Rexroth elkötelezett és szakértő mérnöki támogatását” – mondta Gabriel Bösch, a Cerasus ügyvezető igazgatója.„Ez nem magától értetődő ebben az iparágban, számunka viszont döntő fontosságú.”
Precíziós munka: a Bosch Rexroth Smart Function Kitjén alapuló szervoprés (bal oldal) milliméternyi méretű fojtóelemeket, úgynevezett friteket helyez fémhüvelyekbe. (Kép: Cerasus GmbH)
Szervoprés pillanatok alatt
A Smart Function Kit Pressing segítségével a rendszerintegrátorok és a végfelhasználók gyorsan használatba vehetik a szervopréseket számos szabványosított illesztési feladathoz, akár 70 kN névleges erőig (maximális erő: 72 kN). A moduláris és telepítésre kész komplett megoldás a Bosch Rexroth optimálisan összehangolt mechanikus és elektromos komponenseit előre telepített kezelőszoftverrel működő alrendszerbe egyesíti. Az irányított üzembe helyezés és a kényelmes grafikus folyamatalkotás mindössze néhány percet vesz igénybe. Az integrált erőérzékelő képes a minőségbiztosítási célokból használt mérési funkciók leképezésére. A folyamatadatok könnyen megjeleníthetők a HMI-n, és nyílt interfészeken keresztül továbbíthatók.
A kompakt CERAFLEX összeszerelő cella, amely a Bosch Rexroth moduláris szervoprését használja, akár 10 órán át képes önállóan üzemelni. (Kép forrása: Cerasus GmbH)
Smart Function Kit: Időtakarékos és rugalmas
Az üzembe helyezett CERAFLEX összeszerelő cellával a Cerasus automatizálta ügyfelei számára a fritek korábban kézzel végzett és monoton összeszerelését. Ennek eredményeként nagyobb mennyiségek gyárthatók le rövidebb idő alatt. A beillesztés, préselés és mérés mellett a gyártott fojtószelepelemek kategorizálása is teljesen automatikus. Az áramlási ellenállás mérését követően egy tengelyes robot különböző tartályokba helyezi a termékeket, hogy elkülönítse a selejteket az ép alkatrészektől, és ideiglenesen tárolja a más alkalmazásokhoz szánt fojtóelemeket speciális mérési értékekkel.
Precíz, ismételhető folyamatok a moduláris szervopréssel
A frit kézi összeszereléséhez képest a Bosch Rexroth moduláris szervoprése jóval nagyobb precezitással és folyamatstabilitással dolgozik.„Ezért a préselési folyamatnak pontos mozgás- és erőértékekre van szüksége” – magyarázta Bösch. Az integrált minőség-ellenőrző funkciónak és az erő-elmozdulás arány mérésnek köszönhetően a Cerasus képes a folyamat elemzésére és folyamatos javítására. A túlságosan nagy tűrésértékek már a kezdeti erő kifejtésekor felismerhetők. Ezáltal már a korai szakaszban észlelhetők a hibás alkatrészek, és elkerülhető a szerszámok károsodása.
Éves gyártott mennyiség három hónapnyi automatizálással
A CERAFLEX cella akár tíz órán keresztül folyamatosan, kétműszakos üzemben, éjjel-nappal képes önállóan működni. Körülbelül egyperces ciklusidejével a robot és a szervoprés most már nagyon rövid idő alatt képes kezelni a korábbi éves gyártott mennyiséget. Ezen időmegtakarítást látva a gyártó egy második feladatot is a CERAFLEX cellára bízott. Ehhez a Cerasus egy másik, 12 kN névleges erővel működő és ennek megfelelően nagyobb elektromechanikus hengerrel felszerelt Smart Function Kit eszközt használ. A berendezés többi része nem változott, így a cella fél nap alatt átalakítható. A második présalkalmazás integrált hosszellenőrzéssel rendelkezik. A szükséges távolságmérést az erő-elmozdulás rögzítésével végzik, figyelembe véve a prés magasságát is.
Használatban: a Bosch Rexroth Smart Function Kitjén alapuló szervoprés (bal oldal) fémhüvelyekbe helyezi a milliméternyi méretű fojtóelemeket az, úgynevezett friteket. (Kép: Cerasus GmbH)
Nagy fokú rugalmasság a ctrlX CORE nyílt vezérlőplatform révén
A robotcella magas fokú automatizáltságát és termelékenységét egyrészt a Cerasus által fejlesztett vezérlőszoftvernek, másrészt a rugalmas szervoprés és a nyílt Bosch Rexroth ctrlX CORE vezérlőplatform a Bosch Rexroth cégtől.„Nemcsak a kiváló költséghatékonysága miatt döntöttünk a Smart Function Kit Pressing mellett, hanem a préselési folyamat egyszerű és gyors beállítása miatt is” – magyarázta Bösch.„A ctrlX CORE vezérlőplatform rendkívül rövid szállítási idejével, nyílt interfészek széles választékával és az alkalmazásokon keresztül megvalósítható rugalmas bővítési lehetőségeivel nyűgözött le. Utóbbi fenntartható alapot biztosít a különböző projektjeinkhez.”
Hatékony préselés, formázás és tesztelés: A Smart Function Kit Pressing egy komplett mechatronikai csomag, amely 70 kN névleges erőig használható (maximális erő: 72 kN). Az előre telepített kezelőszoftver gyors és egyszerű üzembe helyezést, beállítást és folyamatfelügyeletet tesz lehetővé. (Kép forrása: Bosch Rexroth AG)
A webes HMI-k egyszerű beállítása
A Cerasus egy HMI interfésszel is felszerelt, moduláris szoftvert programozott a robotcella számára.„Ügyeleinknek tetszett ez a kettő az egyben megoldás, mivel megspórolhatják vele a külön gép helyét, és a gyártás is rugalmasabbá válik” – számolt be Bösch. A komplett rendszert mindkét esetben a ctrlX CORE vezérlőplatform és a hozzá illő ctrlX I/O modulok vezérlik. A CODESYS-ben programozott CERAFLEX szoftver valósítja meg az egyes komponensek közötti interakciót. A WebIQ HMI a Smart Function Kit platformfüggetlen kezelőszoftverét is integrálja a gépbe. A WebIQ segítségével még átfogó programozói ismeretek nélkül is létrehozhatók webes HMI-k a ctrlX AUTOMATION számára – ez magában foglalja az egyszerű, kevés kijelzővel ellátott folyamatszabályozást. A ctrlX World Partner Smart HMI-hez tartozó WebIQ alkalmazás közvetlenül a ctrlX CORE-on fut. A ctrlX World partnerhálózat hardverrel és új alkalmazásokkal bővíti a ctrlX AUTOMATION automatizálási eszközkészletét, és ezzel maximális rugalmasságot kínál.
A jövő összeszerelő celláinak alapja
A Cerasus a már bizonyított CERAFLEX koncepciót és annak szabványosított, állítható erejű préselési folyamatait használja rugalmas alapként ahhoz, hogy további kulcsrakész megoldásokat hozzon létre.„A présekhez és méréshez használt Solution Kit eszközünk mindent tartalmaz, amire a távolság- és préserő-felügyelettel ellátott egységnek szüksége van” – mondta Bösch.„További folyamatlépések, például a jelölés, a kiírás vagy a komponensek tesztelése könnyedén integrálhatók. A kezelőszoftver nagyon intuitív, egyszerűen és gyorsan üzembe helyezhető. Emellett a ctrlX AUTOMATION automatizálási platform magas szintű integrációt és jövőben is használhatóságot kínál.”
Visszatekintve Bösch nagyon elégedett a Smart Function Kittel és a Bosch Rexroth ctrlX CORE vezérlőplatformjával:„A hardver- és szoftvermegoldások elérik az ígért teljesítményértékeket. A svájci helyi támogatás és a németországi programozási ügyfélszolgálat jól működött, és minden időben elkészült. A Smart Function Kit és a ctrlX AUTOMATION különösen gazdaságos, megbízható és rugalmas megoldásokat kínál ügyfeleink számára.”
Kapcsolatfelvétel
További információkért és támogatásért forduljon a szakértőinkhez.
Szerző: Markus Geiger
Beosztás: Csatornafejlesztési menedzser, gyárautomatizálás, Svájc