Témata
Reklama

Lineární systémy a polohovací jednotky

08. 03. 2016

Společnost Hiwin z Brna 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

Přednosti lineárních motorů

V mnoha aplikacích je většina pohybů realizována po přímce. Elektrické motory umožňují pouze rotační pohyb, který je nutno převádět na lineární pohyb pomocí kuličkového šroubu, který však má určitá mechanická omezení – v délce pohybu, 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 většího počtu sekundárních částí (jezdců) na jedné magnetické dráze, které se pohybují nezávisle na sobě.

Nejčastější využívání lineárních motorů je v obráběcích strojích (vysokorychlostní opracovávání, laserové obrábění), při spojování a dělení materiálů (svařování, přesné řezání), v balicích mechanismech, manipulační technice, automatizaci atd.

Základní filozofií firmy Hiwin je dodávat zákazníkovi komplexní řešení lineární polohovací jednotky nebo víceosého systému.

Přesnost polohování

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 technických aplikací lineárních motorů. Možnosti klasických rotačních motorů s mechanickým převodem z pohybu rotačního na pohyb lineární jsou v řadě průmyslových aplikací využívány již 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 na použitém typu odměřovacího systému. Pro kompletní vlastní polohovací systémy nabízí Hiwin 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 5V. Pro náročné aplikace, kde se opakovatelnost polohy pohybuje kolem hodnoty 0,002 mm, společnost Hiwin velmi úzce spolupracuje s výrobcem odměřovacích systémů – firmou Renishaw. Od minulého roku je možné použít i absolutní odměřování v polohovacích jednotkách.

Lineární motory Hiwin

Lineární motory Hiwin jsou konstrukčně 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), zrychlením 5g a rychlostí 5 m.s-1. Motor se skládá z nekovové primární části (jezdec) s trojfázovým vinutím a sekundární části (magnetická dráha) tvořené permanentními magnety. Díky nekovové primární části je motor velice lehký a vhodný pro dynamické aplikace.

Řada LMS je vhodná pro střední zatížení se silou do Fp max = 3 000 N (špičková síla), zrychlením 4g a rychlostí 4 m.s-1. Motor je tvořen kovovou primární částí z elektrotechnických plechů s cívkami a sekundární částí. Trojfázové 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 koncipovány hlavně pro obráběcí stroje s velkým přestavnými hmotami a přídavnými axiálními silami.


Tříosý lineární systém Hiwin

Lineární polohovací jednotky

Základní filozofií firmy Hiwin je dodávat zákazníkovi komplexní řešení nebo víceosé systémy. Jelikož společnost 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 stavěné na vlastním nosném hliníkovém profilu v zástavbových šířkách 160 mm, 220 mm 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 byt s úplným zakrytováním nebo bez zakrytování. Podle specifikace aplikace je možné lineární osy kompletovat do rovinných (x-y, x-z, y-z) variant i do prostorové (x-y-z) varianty uspořádání.

Křížové stoly a portálové systémy

V současné době patří k hlavním novinkám společnosti dodávky kompletních křížových stolů v různých provedeních a komplexní portálové systémy. Jelikož portálové systémy jsou stavěny jako platforma, může být jejich univerzální šasi doplněno o různé technologie, například řezací hlavou, skenovací kamerou, měřicí sondou, tiskovou hlavou, nebo mohou sloužit jen jako manipulátor v různých odvětvích průmyslu. Gantry je v zásadě odladěný „podvozek“, který může být přizpůsoben zákazníkovi na míru jeho aplikaci. Tím se portálový systém Hiwin stává velmi univerzálním portálovým polohovacím zařízením.

Komplexní portálový systém

Křížové stoly jsou podle použití krytovány buď skládanými měchy, nebo pro CNC aplikace teleskopickými kryty s dosahovanou třídou krytí IP65.

Různá provedení křížových stolů

Flexibilní a přesné řízení

Vývojové týmy v hlavním sídle společnosti 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.

Frekvenční měnič Hiwin D1N s komunikací EtherCat
Reklama
Související články
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.

Válcované kuličkové šrouby

Pro použití v transportních, zvedacích, manipulačních a jiných pohybových systémech je výhodné použití válcovaných kuličkových šroubů Hiwin, které mají minimální tření a klidný chod oproti běžným pohybovým šroubům

Robotizace se bez pojezdových drah neobejde

Společnost Hiwin představila na letošním brněnském strojírenském veletrhu vysoce přesné, odolné a spolehlivé pojezdové dráhy pro průmyslové roboty.

Související články
Pojezdové dráhy pro průmyslové roboty

Společnost Hiwin, tradiční účastník Mezinárodního strojírenského veletrhu v Brně, představí na více než 100 m2 výstavní plochy ucelenou nabídku polohovacích systémů a lineární techniky. Produkty se značkou Hiwin se vyznačují vysokou přesností a spolehlivostí a plně vyhovují náročným požadavkům robotizace a automatizace probíhajících v rámci konceptu Průmysl 4.0.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Pojezdové dráhy pro průmyslové roboty

Společnost Hiwin na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně představila řadu novinek z kategorie polohovacích systémů, včetně otočných stolů TMRT s torzními motory, harmonických převodovek řady Hiwin Datorker a také servodriverů a servomotorů nové generace E1.

Lineární polohovací technika pro Průmysl 4.0

Společnost Hiwin představila na letošním brněnském strojírenském veletrhu ucelený sortiment polohovací lineární techniky pro koncept Průmysl 4.0. Dominantou expozice byla funkční ukázka pojezdové dráhy s průmyslovým robotem Fanuc.

Nová generace pojezdových drah

Společnost Hiwin, tradiční účastník Mezinárodního strojírenského veletrhu v Brně, představí v nové expozici na více než 150 m2 výstavní plochy ucelenou nabídku polohovací lineární techniky, které dominuje nová generace pojezdových drah pro průmyslové roboty

Originální řešení osy Z pro manipulátory

Osa Z lineárního systému Hiwin HD4 představuje originální řešení, které rozšiřuje možnosti automatizace a robotizace. Je určena pro kompaktní manipulátory, zakladače a pro aplikace typu pick-and-place.

Nová řešení z oblasti lineární techniky

Společnost Hiwin, tradiční účastník Mezinárodního strojírenského veletrhu v Brně, letos představí několik zajímavých řešení i produktů, které reagují na aktuální potřeby trhu i na nastupující období automatizace a robotizace.

S vyšší dynamikou a přesností

Společnost Hiwin zařadila do svého portfolia dvě novinky – jedná se o moduly Hiwin HM s vyšší dynamikou a přesností a odolné lineární vedení CG.

Lineární technologie nejen pro 3D tisk

Česká firma Hiwin přináší na český trh lineárních technologií prvotřídní kvalitu předního světového výrobce lineární techniky, která nachází široké uplatnění v řadě průmyslových odvětví.

Místo převodovky řemenové pohony

Synchronní řemeny se v mnoha průmyslových odvětvích prosazují jako nejlepší volba.

Lineární vedení NSK s vylepšeným těsněním

Společnost NSK představila na veletrhu EMO 2019 optimalizovanou řadu válečkového vedení RA s vylepšeným těsněním. Lineární vedení RA jsou vybavena novými těsněními V1 a vylepšeným krytem, které pomáhají prodloužit životnost a spolehlivost obráběcích strojů.

Řemenové převody přinášejí dynamiku do intralogistiky

Na hannoverském veletrhu se mohli návštěvníci seznámit s inovativními řešeními pro skladovou logistiku, jež vyvinula společnost Continental. Jedná se například o ozubené řemeny Conti Synchrodrive, které nacházejí uplatnění u sloupových zakladačů vysokoregálových skladů, ploché pásy Conti Polyflat pro zdvihací a závěsné systémy či drážkové řemeny Conti Multirib, které se používají v pohonu válečkových tratí.

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