Tecnologia linear
Robô e prensa servoacionada: Prensagem de frits em um instante
A fabricante suíça de máquinas especiais Cerasus GmbH implementou uma célula robótica flexível na montagem automatizada de frits para a indústria química. Integrada a essa célula, há uma prensa servoacionada da Bosch Rexroth que aumenta a produtividade, a qualidade do processo e a flexibilidade na montagem de frits.
Não há soluções prontas na construção de máquinas especiais. Mas os pacotes de soluções padronizadas são muito úteis para economizar tempo valioso em projetos de engenharia e implementação. A Cerasus, localizada na comuna suíça de Steinen, simplificou tarefas complexas de montagem com um subsistema mecatrônico da Bosch Rexroth para aplicações de prensagem e junção. Ele é fornecido pronto para instalação e possibilita mapear funções de medição com o sensor de força integrado.
O pacote mecatrônico completo da Bosch Rexroth é utilizado em uma célula para a montagem de frits e foi desenvolvido a pedido da Cerasus. Frits são pequenos componentes cilíndricos feitos de metal pressionados na parte interna de uma luva para produzir limitadores de fluxo usados em aplicações nas áreas de tecnologia médica e química.
Célula robótica flexível com robô de seis eixos e o Smart Function Kit Pressing
A célula de montagem CERAFLEX é composta por um robô de seis eixos da Fruitcore Robotics e o Smart Function Kit Pressing, uma prensa servoacionada da Bosch Rexroth pronta para instalação que permite implementar diferentes funções de junção e medição com rapidez e facilidade. O diferencial da solução Rexroth: O subsistema mecatrônico é composto por componentes individuais pré-configurados perfeitamente integrados e é fornecido com software operacional pré-instalado.
Além disso, os usuários têm a opção de configurar, projetar e encomendar o Smart Function Kit para aplicações de prensagem e junção on-line usando eTools inteligentes ou, como a Cerasus, desenvolvidos sob medida para aplicações específicas em conjunto com a Bosch Rexroth. As duas opções reduzem o tempo necessário para projetos de engenharia. Os dados CAD e a documentação podem ser baixados por meio do configurador on-line."Em nossas soluções personalizadas para os clientes, valorizamos o suporte técnico dedicado e competente da Bosch Rexroth.", diz Gabriel Bösch, Diretor Administrativo da Cerasu."Isso não é comum na indústria e faz toda a diferença para nós".
Trabalho com precisão: A prensa servoacionada que utiliza o Smart Function Kit da Bosch Rexroth (à esquerda) monta em luvas metálicas os limitadores de alguns milímetros conhecidos como "frits". (Imagem: Cerasus GmbH)
Prensas servoacionadas em um piscar de olhos
Com o Smart Function Kit Pressing, integradores de sistemas e usuários finais podem implementar rapidamente prensas servoacionadas para uma ampla variedade de tarefas de junção padronizadas com forças nominais de até 70 kN (forças máximas de até 72 kN). A solução completa, modular e pronta para instalar combina componentes mecânicos e elétricos da Bosch Rexroth perfeitamente compatíveis em um subsistema com software operacional pré-instalado. O comissionamento guiado e a criação intuitiva no processo por meio de gráficos levam apenas alguns minutos. O sensor de força integrado também possibilita mapear funções de medição para garantia da qualidade. Os dados de processo podem ser facilmente visualizados pela HMI e transmitidos por meio de interfaces abertas.
A célula de montagem compacta CERAFLEX equipada com uma prensa servoacionada modular da Bosch Rexroth opera de forma autônoma por até 10 horas. (Fonte da imagem: Cerasus GmbH)
Smart Function Kit: Rápido e versátil
Com a ajuda da célula de montagem comissionada CERAFLEX, a Cerasus automatizou o processo manual e repetitivo de montagem de frits para seus clientes. Como resultado, maiores quantidades podem ser produzidas em menos tempo. Além da inserção, prensagem e medição, a categorização desses limitadores fabricados agora também é totalmente automática. Após medir a resistência do fluxo, um robô de eixo posiciona os produtos em tanques diferentes para separar as peças defeituosas das aprovadas e armazenar temporariamente os limitadores com valores específicos medidos para outras aplicações.
Processos reprodutíveis e precisos com a prensa servoacionada modular
Em comparação com a montagem manual de frits, a prensa servoacionada modular da Bosch Rexroth opera com precisão e estabilidade de processo significativamente maiores."Por isso, o processo de prensagem exige valores precisos de movimento e força", explica Bösch. Graças à função integrada de monitoramento de qualidade com medição de força-deslocamento, a Cerasus consegue analisar o processo e aprimorá-lo continuamente. Tolerâncias excessivamente elevadas já podem ser reconhecidas pela força inicial a ser aplicada. Dessa forma, as peças defeituosas são detectadas em um estágio inicial e danos às ferramentas são evitados.
Produção anual em apenas três meses de automação
A célula CERAFLEX pode funcionar de modo autônomo por até 10 horas e operar em dois turnos, dia e noite. Com um tempo de ciclo de aproximadamente um minuto, o robô e a prensa servoacionada agora permitem obter o volume anual de produção em muito menos tempo. Com essa economia de tempo, o fabricante adicionou uma segunda tarefa à célula CERAFLEX. Para isso, a Cerasus utiliza outro Smart Function Kit com força nominal de 12 kN e um cilindro eletromecânico proporcionalmente maior. O restante do equipamento permanece inalterado para que a célula possa ser convertida em metade de um dia. A segunda aplicação da prensa tem um controle de comprimento integrado. A medição necessária da distância é realizada por meio do registro de força-deslocamento, incluindo a altura de prensagem.
Em uso: limitadores de alguns milímetros, conhecidos como "frits", são prensados na parte interna de luvas metálicas pela prensa servoacionada que utiliza o Smart Function Kit da Bosch Rexroth (à esquerda). (Imagem: Cerasus GmbH)
Alta flexibilidade graças à plataforma de controle aberto ctrlX CORE
A célula robótica deve seu alto grau de automação e produtividade ao software de controle desenvolvido pela Cerasus, à combinação de uma prensa servoacionada flexível e à plataforma de controle aberto ctrlX CORE da Bosch Rexroth."Optamos pelo Smart Function Kit Pressing não só por seu excelente custo-benefício, mas também pela facilidade e agilidade de ajuste do processo de prensagem", explica Bösch."A plataforma de controle ctrlX CORE nos impressionou com um tempo de entrega extremamente curto e sua ampla variedade de interfaces abertas e opções flexíveis de expansão por meio de aplicativos. Isso nos proporciona uma base sustentável para diversos projetos".
Prensagem, moldagem e teste eficientes: O Smart Function Kit Pressing é um pacote mecatrônico completo para forças nominais de até 70 kN (força máxima de até 72 kN). O software operacional pré-instalado permite o comissionamento, a configuração e o monitoramento de processos de forma rápida e fácil. (Fonte da imagem: Bosch Rexroth AG)
Fácil configuração de HMIs da web
A Cerasus programou um software modular para a célula robótica, incluindo uma interface homem-máquina (HMI)."A solução dois em um é bem aceita pelos nossos clientes, pois economiza espaço de uma máquina separada e torna a produção mais flexível", informa Bösch. Em ambos os casos, o sistema completo é controlado pela plataforma de controle ctrlX CORE e pelos módulos de I/O ctrlX correspondentes. O software CERAFLEX programado em CODESYS é responsável pela interação dos componentes individuais. A HMI do WebIQ também integra o sistema operacional multiplataformas do Smart Function Kit na visão geral da máquina. Mesmo sem conhecimentos avançados em programação, com o auxílio do WebIQ é possível criar HMIs da web para o ctrlX AUTOMATION incluindo controles de processos simples com poucos displays. O app WebIQ da ctrlX World Partner Smart HMI funciona diretamente no ctrlX CORE. A rede de parceiros ctrlX World amplia o kit de ferramentas de automação ctrlX AUTOMATION com hardware e novos aplicativos, oferecendo máxima flexibilidade.
Base para futuras células de montagem
A Cerasus agora utiliza o reconhecido conceito CERAFLEX com seu processo de prensagem padronizado e ajustável de acordo com a força. Esse processo é a base flexível para a criação eficiente de outras soluções prontas para uso."Nosso kit de soluções para prensagem e medição vem equipado com tudo o que é necessário para a junção com monitoramento de distância e força de prensagem", diz Bösch."Outras etapas do processo, como identificação, saída ou testes dos componentes, podem ser integradas com facilidade. O software operacional é muito intuitivo e permite comissionamento rápido e simples. Além disso, a plataforma de automação ctrlX AUTOMATION nos oferece um alto nível de integração e viabilidade futura".
Bösch está muito satisfeito com o Smart Function Kit e a plataforma de controle ctrlX CORE da Bosch Rexroth:"As soluções em hardware e software cumprem as características de desempenho prometidas. O suporte local na Suíça e o suporte de programação da Alemanha funcionaram bem, tudo foi entregue no prazo. Com o Smart Function Kit e o ctrlX AUTOMATION, podemos desenvolver soluções especialmente econômicas, confiáveis e flexíveis para nossos clientes".
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Autor: Markus Geiger
Função: Gerente de Desenvolvimento de Canais para Automação Industrial na Suíça