Témata
Reklama

Pokročilé řízení pohonů mechanismů

V posledních pěti letech došlo k výrazné změně v řízení pohybů mechanismů. Konstruktéři pod tlakem konkurence hledají nové technologie a řeší otázky, jak zvýšit výkon, zmenšit odpad materiálu, minimalizovat prostoje a zvýšit kvalitu.

Všechny tyto problémy a mnoho dalších jsou denně realizovány s využitím Electronic Motion Controllers (EMC).
Reklama
Reklama
Reklama

Rychlostní profil pohonů

Mezi základní funkce těchto elektronických zařízení (EMC) patří možnost nastavení rychlostního profilu pohonů mechanismů. EMC dovolují jednoduše přizpůsobit rychlostní profily potřebám uživatele. Například mnoho nepevných materiálů, jako je igelit, fólie či papír, se musí při posuvu urychlovat tak, aby nedošlo k jejich poškození. To obyčejně vzniká jako následek rázu během zrychlovacího nebo zpomalovacího cyklu, zejména při lichoběžníkovém rychlostním profilu. Ráz vzniká v přechodových bodech (vrcholy lichoběžníku) a omezuje rychlost posunu materiálu. V takových případech je vhodné nastavit cykloidní profil, který teoreticky poskytuje stálou zátěž během celého zrychlování i zpomalování a minimalizuje rázy v přechodových bodech. Hladké křivky vyžadují menší moment. Optimalizovaný rychlostní profil snižuje efektivní hodnotu momentu, což dovoluje snížit velikost motoru. Pokud jsou rázy tímto způsobem odstraněny, může se zvýšit rychlost posuvu v některých případech až na 250 %, aniž by došlo k poškození materiálu.

Elektronická vačka

V jiných aplikacích lze EMC využít jako elektronickou vačku, kde je požadována synchronizace pohybující se osy s osou jinou. Je to přesně stejná funkce jako u mechanické vačky. Příkladem je synchronizace letmého zatavovacího mechanismu s balicím pásem u výrobků, které jsou zatavovány do plastové fólie. Ohřátá hlava se otáčí z výchozí polohy rychlostí, která je závislá na rychlosti fólie, do požadované tavicí polohy a vrací se zpět do původní pozice. Snímač snímá rychlost fólie a informaci o poloze a předává ji řídicímu obvodu. Řídicí obvod pak vypočte požadovanou cílovou polohu, profil pohybu a spustí otáčení zatavovacího mechanismu. Profil pohybu je funkcí délky výrobků a rychlosti fólie. Ohřátá hlava se musí otáčet tak, aby k zavaření fólie došlo v čase, kdy se další výrobek přesune do zatavovací pozice.
Před tímto bodem musí hlava zpomalit, aby minula roh výrobku, potom co možná nejvíce zrychlit a dostat se do fáze s fólií. Po zatavení následuje inverzní rychlostní profil. Čím bude zrychlení větší, tím mohou být výrobky blíže u sebe a bude jich zabaleno větší množství za hodinu.
Použití elektronické vačky má několik nesporných výhod oproti mechanickým. Programovací nástroje dovolují rychlé přizpůsobení pro různé aplikace, nedochází k opotřebování vačky, jsou nižší nároky na údržbu, zmenšuje se velikost a hmotnost strojního zařízení a snižují se náklady. Při požadavku změny profilu mechanické vačky je nutné ji vyrobit a potom instalovat. U elektronické vačky stačí pouze nahrát nový program, který může operátor velmi rychle vytvořit pomocí jednoduchého vývojového softwaru.

Elektronický převod

U mechanického převodu jsou jednotlivé hřídele spojeny pevnou vazbou. Další funkce EMC, elektronický převod, tuto pevnou vazbu odstraňuje, hřídele jsou nezávislé, ale otáčí se ve stejném převodovém poměru jako u mechanického spojení. Toho je dosaženo elektronicky pomocí snímače s vysokým rozlišením, který je umístěn na jednotlivých hřídelích a připojen do EMC. Regulátor v přesné synchronizaci řídí úhlové natočení. Takto převodované osy mají několik výhod. Vlivem výrobních nepřesností mechanické převodovky dochází k rozdílu ve fázi převodu, u elektronického převodu může být dosaženo přesné synchronizace. Dále mohou konstruktéři kompletně přizpůsobit rozmístění komponent stroje, není potřeba údržba převodovky a není nutná spojka ani brzda.
Typickým příkladem použití elektronického převodu jsou tiskařské stroje. Všechny tiskové válce musí velmi přesně navázat na válec předchozí, aby bylo dosaženo kvalitního soutisku. Každý válec může tisknout například jinou barvou a postupně tak vytvářet výsledný obraz. Snímač hlavního válce poskytuje přesnou polohu materiálu, na nějž se tiskne. Tento údaj je přiváděn do řídicího obvodu (EMC) následujícího tiskového válce, kde se vypočte jeho poloha vzhledem k hlavnímu válci.
Jedním z mnoha propagátorů EMC je společnost CNC Technology, která jako hardwarovou základnu využívá moduly firmy Yaskawa Electric Co.
Reklama
Vydání #11
Kód článku: 11113
Datum: 07. 11. 2001
Rubrika: Výroba / Automatizace
Autor:
Firmy
Související články
Praktický návod, jak zavést robotizaci

V posledních letech jsou výrobní firmy doslova bombardovány tématy o robotizaci a automatizaci. Z praxe ale víme, že problém nastává v momentě, kdy se firmy rozhoupou udělat první krok. Jednoduše neví, kde začít. A není se čemu divit. Tak výraznou změnou často procházejí vůbec poprvé a nemůžou se opřít o předchozí vlastní zkušenost.

3D strojové vidění pro průmyslové roboty

Průmyslové roboty existují již několik desetiletí a své místo si našly nejprve v automobilovém průmyslu. S úkoly vyžadujícími vysokou míru opakovatelnosti, velkými sériemi a nevysokými rychlostmi byly automobilky ideálním místem pro využití prvních typů průmyslových robotů. Dnes jsou roboty v rostoucích počtech rozmisťovány do dalších průmyslových odvětví včetně potravinářského, farmaceutického a leteckého. Mnoho průmyslových robotů je dnes vybavováno systémem 3D strojového vidění.

Roboty a bavorské klobásy

Robot KUKA paletizuje plechovky bavorských klobás u výrobce potravin v Bavorsku. Systém urychluje proces balení a tím uvolňuje pracovníky firmy z namáhavé práce.

Související články
Propojené procesy a inteligentní výroba

Světové potravinářské společnosti se povedlo sloučením informačních a provozních technologií propojit procesy, lidi a technologie. Přineslo to zvýšení produktivity, méně papírování i úspory energií. S transformací pomohla společnost Rockwell Automation svým konceptem Connected Enterprise.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Výroba založená na cloudových řešeních

Navzdory ekonomickým propadům a neustále se měnícímu pracovnímu prostředí zůstává výroba dlouhodobě a v celosvětovém měřítku hlavním zdrojem pracovních míst a zásadní oblastí tvorby hodnot. Přesto, že se postupně podařilo do značné míry vylepšit kvalitu vyráběných součástí a zvýšit efektivitu celého výrobního procesu, existují i nadále významné zdroje plýtvání, které se doposud nepodařilo efektivně vyřešit. V důsledku toho se provozní náklady v oblasti výroby vytrvale drží na vysoké úrovni. Existují však významné příležitosti umožňující tento trend zvrátit pomocí digitálních a cloudových řešení.

Pokrytí výroby materiálem

Řadíte se ke skeptikům, nebo k optimistům v zavádění Průmyslu 4.0 v českých podnicích? V době, kdy plným proudem běží kampaň na podporu Průmyslu 4.0 a kdy se jednotliví výrobci zařízení předhánějí v nabídce, jak podpořit automatizaci, se název článku může zdát už jako z minulého století.

Použití RCD s frekvenčními měniči

Jak vybrat správný RCD pro použití s frekvenčními měniči a vyhnout se tak nežádoucímu vypínání a dosáhnout maximální doby nepřetržitého provozu?

Technická řešení zítřka se rodí v týmu

Díky simultánnímu inženýrství mohou společnosti ve strategickém partnerství se zákazníkem vytvářet a realizovat systémy průmyslové automatizace, které optimálně splňují nejrůznější požadavky.

Roboty pro automobilový sektor

Kompletní obnova automatizovaných robotických linek iniciovaná vrcholovým managementem společnosti Magneti Marelli vedla v závodě nacházejícím se v Crevalcore (územně správní celek města Bologna) ke zvyšování počtu zaměstnanců i efektivity těchto automatizovaných výrobních linek. Jak vysvětluje Marco Calabrese, ředitel údržby výrobního závodu, mnoho úkolů, které byly manuálního charakteru, je nyní zautomatizováno. „V těchto případech potřebujeme dosáhnout vyšší přesnosti, opakovatelnosti, výkonnosti a výrobní kvality a v zájmu vyšší efektivity samozřejmě i snížit dobu trvání cyklu. Integrací robotické automatizace zvýšila kvalitu a produktivitu práce a vedla i ke zvýšení počtu zaměstnanců pracujících v našem závodě.“

Automatizace ve výrobním podniku Maserati

S pomocí článkových robotů a vyspělých softwarových aplikací, které jsou schopny simulovat každou výrobní fázi, využívá firma Maserati inovativní robotická řešení od společnosti Comau pro konstruování dvou nejluxusnějších vozů této společnosti – Quattroporte a Ghibli.

Výrobní linka pro karoserie Vespa

Vyrobit karoserii skútru Vespa je velmi náročné. Je tvarovaná a má různá zakřivení, která velmi komplikují realizaci a navrhování svařovacích bodů. Je nutné se do ní dostat, a kvůli tomu je třeba překonávat různé překážky nebo pracovat na velice malých vymezených plochách. Karoserie je koneckonců srdcem Vespy a z technologického hlediska je tedy třeba věnovat jí maximální pozornost.

Návštěvníci science centra mohou ovládat robot

Unikátní liberecké science centrum iQlandia bylo otevřeno v březnu 2014. Jeho myšlenka ovšem není úplně nová, neboť již od roku 2004 v Liberci funguje vůbec první české science centrum – iQpark. Je spravováno týmem zkušených odborníků a lektorů, jimž se již 10 let úspěšně daří popularizovat vědu a techniku mezi širokou veřejností. Na rozdíl od iQparku, který je určen i velmi mladým badatelům (dětem od tří let), má science centrum iQlandia co nabídnout trochu odrostlejším návštěvníkům. Do prostor centra vědy, techniky a experimentů, rozkládajících se na pěti patrech moderní budovy ze skla a oceli, proto nejčastěji zavítají žáci druhého stupně základních škol a středoškoláci.

Šetřete svoje síly!

Jednou ze zásadních myšlenek vedoucích k pokroku a zvyšování produktivity je dělba práce. Specializace na různé technologie umožňuje posouvat jejich hranice.

Kontrola nad robotizací

"Robot je stroj pracující s určitou mírou samostatnosti, vykonávající určené úkoly, a to předepsaným způsobem a při různých mírách potřeby interakce s okolním světem a se zadavatelem: Robot je schopen své okolí vnímat pomocí senzorů, zasahovat do něj, případně si o něm vytvářet vlastní představu, model." Takto zní definice z Wikipedie. Aby byl robot schopen všechny tyto úkony vykonávat, je k tomu zapotřebí celé řady podpůrných softwarových programů.

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