Témata
Reklama

Lineární systémy a polohovací jednotky

Brněnská společnost Hiwin, s. r. o., je lídrem na trhu s lineárními systémy a polohovacími jednotkami. Vytváří speciální aplikace podle potřeb předních výrobců průmyslových strojů i menších firem. Mimo jiné dodává „na klíč“ originální portálové systémy pro manipulační zařízení.

Hlavním trendem jsou speciální víceúčelové aplikace, které řeší specifika výrobních programů zákazníka. Na základě požadavků zákazníka na pohybovou hmotnost, dynamiku a přesnost pohybu technické oddělení vytvoří kompletní víceosý polohovací systém, ale konečná funkce zařízení je už v rukou samotného zákazníka. To znamená, že může stroj osadit laserem, vřetenem, měřicím zařízením nebo uchopovacím nástrojem. Polohovací systémy Hiwin se uplatňují u balicích strojů, při paletizaci a jsou nedílnou součástí měřicích nebo skenovacích zařízení. Využití nacházejí prakticky na všech strojích, které vyžadují přesnost, rychlost a dynamiku.

Reklama
Reklama
Reklama
Lineární motor – jezdec s magnetickou dráhou

Výhody lineárních motorů

V mnoha aplikacích je většina pohybů realizována po přímce. Elektrické motory umožňují jen rotační pohyb, který je nutno převádět na pohyb lineární pomocí kuličkového šroubu, který má však určitá mechanická omezení. Jednak v délce pohybu, dále v teplu způsobeném třením a v maximálních otáčkách. Maximální otáčky jsou nejdůležitějším omezujícím faktorem. Při jejich překročení dochází k rozkmitání šroubu. Na druhé straně lineární motor nemá omezení ani v délce pohybu (postaví se delší magnetická dráha) ani v jeho rychlosti (nic se netočí, tudíž nemá co vibrovat). Mezi přednosti lineárních motorů patří libovolně stavitelná magnetická dráha, vysoká přesnost polohy, velké dosahované rychlosti a zrychlení, jednoduché řízení. Obzvláště velkou výhodou je možnost provozu dalších primárních částí (jezdců) na jedné magnetické dráze, které se pohybují nezávisle na sobě.

Lineární polohovací jednotka

Nejčastější využití nacházejí lineární motory v obráběcích strojích (vysokorychlostní opracovávání, laserové obrábění, svařování, přesné řezání, …), balicích mechanismech, manipulační technice, automatizaci atd.

Lineární motory versus kuličkové šrouby

K velkému rozvoji výroby a k praktickému uplatnění lineárních motorů a pohonů došlo až v posledních letech. Vlivem technického vývoje a tvrdšího konkurenčního boje mezi výrobci rostou požadavky na vyšší přesnost výroby a na dynamické vlastnosti výrobních strojů. Stále se vyvíjející elektronické prvky, které umožňují plynulé řízení rychlosti a zpřesňují polohování celého lineárního sytému, poskytují výrobcům širší prostor v oblasti technického využití lineárních motorů. Možnosti klasických rotačních motorů s mechanickým převodem z pohybu rotačního na pohyb lineární jsou v řadě průmyslových aplikací využívány na mezi dynamiky dané setrvačnými hmotami a na mezi přesnosti dané mechanickými vůlemi a postupným opotřebením. Klasický pohon vykazuje v místech převodu (rotační motor – kuličkový šroub – lineární vedení) značné tření, pružnost a vůli. U lineárního motoru tyto nevýhody odpadají a výsledná přesnost polohování je závislá pouze na použitém typu odměřovacího systému.

Polohovací systémy

Kompletní vlastní polohovací systémy Hiwin zahrnují dva základní typy lineárních odměřovacích systémů. Pro méně přesné aplikace (opakovatelnost polohování 0,01 mm) je dostačující magnetické lineární odměřování značky Hiwin s výstupním signálem analog sin/cos 1 Vpp nebo digital TTL 5 V. Pro náročné aplikace Hiwin velmi úzce spolupracuje s výrobcem odměřovacích systémů, firmou Renishaw, kde se opakovatelnost polohy pohybuje kolem 0,002 mm. Od minulého roku je možné použít i absolutní odměřování v polohovacích jednotkách.

Lineární motory

Konstrukčně jsou lineární motory Hiwin třífázové synchronní motory s permanentními magnety. Vyrábějí se ve třech základních výrobních řadách LMC, LMS a LMF. Provedení LMC je určeno pro lehčí aplikace se zatížením do Fp max= 342 N (špičková síla), zrychlení 5g a rychlosti 5 m.s-1. Motor se skládá z nekovové primární části (jezdec) s třífázovým vinutím a sekundární části (magnetická dráha) tvořené permanentními magnety. Díky nekovové primární části je motor velice lehký a vhodný pro dynamické aplikace.

Různá provedení křížových stolů

Řada LMS pro střední zatížení se silou do Fp max= 3 000 N, zrychlení 4g a rychlosti 4 m.s-1. Motor je tvořen kovovou primární částí tvořenou elektrotechnickými plechy s cívkami a sekundární částí. Třífázové synchronní motory LMS vynikají velkou hustotou sil a jsou plně vyhovující pro většinu aplikací.

Pro velmi náročné aplikace z hlediska zatížení je optimální provedení lineárního motoru řady LMF. Základní konstrukce je stejná jako u typu motoru LMS s doplněním externího chladicího okruhu primární části motoru. Tím se výrazně zvýší účinnost motoru a dosažitelná špičková síla je 20 000 N. Motory LMF jsou hlavně koncipovány pro obráběcí stroje s velkými přestavnými hmotami a přídavnými axiálními silami.

Příklad provedení portálového systému

Lineární polohovací jednotky

Základní filozofií firmy Hiwin, s. r. o., je dodávat zákazníkovi komplexní řešení lineární polohovací jednotky nebo víceosého systému. Jelikož společnost Hiwin je výrobcem základních komponentů lineární techniky (lineární vedení, kuličkové šrouby, lineární motory), má velmi dobré vstupní podmínky pro kompletaci různých variant lineárních jednotek, které jsou stavěny na vlastním nosném hliníkovém profilu zástavbové šířky 160, 220 a 250 mm. V rámci každé velikosti profilu je kompletována osa s lineárním motorem nebo kuličkovým šroubem při dodržení stejných zástavbových rozměrů. Základní koncepcí je rozměrová zaměnitelnost v rámci jedné stavební šířky modulu. Provedení jednotek může být s úplným zakrytováním nebo bez zakrytování. Podle specifikace aplikace je možné lineární osy kompletovat do rovinných provedení (x-y, x-z, y-z) i do prostorové (x-y-z) varianty uspořádání.

Novinky

V současné době jsou hlavními novinkami společnosti Hiwin dodávky kompletních křížových stolů v různých provedeních a komplexní portálové systémy. Křížové stoly jsou podle použití krytovány skládanými měchy nebo pro CNC aplikace teleskopickými kryty, kde dosahovaná třída krytí je IP65.

Frekvenční měnič Hiwin D1N

Vývojové týmy v hlavním sídle pracují i na rozvoji produktů v oblasti řízení. V současné době je Hiwin schopen osazovat polohovací systémy i frekvenčními měniči nové řady Hiwin D1N s komunikací EtherCat, která umožňuje využít různé PLC řídicí systémy. Tím zajišťují maximální flexibilitu, preciznost a výjimečně přesné řízení výrobního procesu.

Ing. Martin KavánHiwin
eva.vykidalova@hiwin.cz
www.hiwin.cz

Reklama
Související články
EtherCAT pro centrální řízení pohybů

Při centrálním řízení pohybů se musí v každém cyklu po sběrnici přenášet požadovaná hodnota na připojené pohony. Vlastnosti použitého sběrnicového systému jsou proto rozhodující pro dosažitelnou přesnost a dynamiku koordinovaných pohybů. EtherCAT zde proti konvenčním datovým sběrnicím nebo jiným sběrnicím Ethernet pro průmyslové využití nabízí jasné výhody.

Existuje optimální pohon pro dopravní techniku?

Pohony připojené přímo na síť nebo s měkkým rozběhem patří dodnes v dopravní technice k nejčastěji používaným řešením. Jsou ale optimálně přizpůsobeny pro provoz v moderním dopravním zařízení?

Svět mobility se mění

Společnost Schaeffler představila optimalizované pohony se spalovacími motory, které přispívají k dosažení klimatických cílů, jež plynou z Pařížské klimatické dohody. Další novinkou v jejím portfoliu jsou elektromotory dotažené do stavu připravenosti na sériovou výrobu.

Související články
Elektricky a bez softwaru? Jde to!

Software je fenomén současné techniky. Elektrické pohony nejsou výjimkou, ale jedním z nových směrů v jejich vývoji je stále jednodušší použití a z toho vyplývající menší náklady. Pomocí elektrických pohonů tak můžete řešit mnohem více úkolů, a to i těch jednoduchých.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Optimalizace péče o ložiska zabraňuje odstávkám výroby

Ložiska jsou vysoce namáhanými součástmi pohonů, které v průběhu času podléhají opotřebení. S ohledem na to je zvláště důležité zahrnout je do plánů údržby, protože tato strategie pomáhá prodloužit životnost strojů nebo zařízení.

Velmi rychlá dvojčata

SolidCAM a InventorCAM jsou jeden a tentýž CAM program integrovaný v různých CADech (SolidWorks a Autodesk Inventor), proto má smysl mluvit o obou najednou. Neliší se funkčně totiž opravdu vůbec, pouze je uživatel ovládá ve svém oblíbeném CADu.

Když jde o prostor…

Současné trendy směřují k mnohem větší míře využití elektroniky než doposud. To je hlavní, nikoliv však jediný důvod, proč se množí automatizace výroby menších zařízení, jakými jsou například mobilní telefony, tablety i ostatní elektronika. Ale nejde jen o ni, ale i o laboratoře, farmacii apod.

Nové komponenty pro stavbu strojů

Tým fluidní techniky divize Lin-Tech společnosti Hennlich i v letošním roce představí na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně řadu novinek.

Pomocník pro plánování výroby

Většina lidí dnes ví, že žádná firma, která chce být konkurenceschopná, neobejde bez kvalitního ERP. Díky němu lze především řídit procesy, a to doslova všechny. Ne každý si však uvědomuje, jak velké mohou být rozdíly mezi systémy pro jednotlivé oblasti podnikání. Asi nejsofistikovanější ERP najdeme bezesporu ve výrobních firmách.

Soutěž pro středoškoláky

Jubilejní, již pátý ročník soutěže o Putovní pohár partnerských škol Siemens - Sinumerik Cup se letos konal v Mohelnici, v prostorech zdejší Střední školy technické a zemědělské a stejně jako před třemi lety, kdy tato škola byla hostitelem, i letos zdejší ředitel Jiří Ženožička se svým týmem organizaci pojal velmi profesionálně.

Opřít se o silného partnera

V dnešní době hospodářského růstu mnoho firem přemýšlí o rozšíření výroby. To se však neobejde bez úvah o tom, kde získat prostředky na nové stroje a zařízení. Řešení má jméno SGEF.

Chytré stroje přivádějí továrny k životu

Bezpečné balicí stroje připojené k Ethernetu zvyšují produktivitu, zlepšují flexibilitu, snižují komplexnost konstrukce a řeší problémy pracovníků v provozu.

Integrovaný obvod o tloušťce jedné molekuly

Lidstvo již zvládlo přeměňovat světlo na elektřinu a vytvořit akumulátory, v nichž nedochází k chemickým reakcím. Problémem však je, že tyto přístroje mají velmi nízkou účinnost. Nejlepších parametrů by se dosáhlo při použití polovodičů o tloušťce jediné molekuly. A ty se nyní naučili vyrábět vědci z ruského institutu MISiS, který je partnerem ruské korporace pro atomovou energii Rosatom.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit