SCHUNK je proširio ponudu sa dva obrtna modula namenjena automatizaciji, koji nas uvode u novu generaciju rotacionog kretanja. To je dovoljan razlog da se upitamo kuda smo se zaputili kada govorimo o rotiranju i okretanju i gde su skriveni potencijali na tom putu.

Bez obzira da li su u pitanju mala opterećenja ili kratko vreme ciklusa rotacioni moduli i obrtne jedinice su pod konstantnim pritiskom da pruže još bolje performanse prilikom rukovanja i sastavljanja. Proteklih godina, SCHUNK, kompetentni lider u oblasti griper sistema i stezne tehnologije, sistematično je proširivao svoj program modula za rotaciono kretnje, posebno razvijajući pokretne, inteligentne i adaptabilne komponente. Najnoviji dodatak pneumatskom segmentu je SCHUNK SRUplus, koji bi uskoro mogao da postane novi standard za pneumatsko okretanje do 180°.

Benčmark gustine snage, dugovečnosti, puštanja u rad i održavanja
U poređenju sa postojećim pneumatskim obrtnim jedinicama na tržištu, ovaj moćni modul postiže do sada neviđenu jedinstvenu kombinaciju velikog momenta na vratilu i velikog inercionog momenta kod kratkotrajnih obrtanja, uz otvor velikog prečnika u centru, robusnim ležajevima i u isto vreme sa tankom konturom. Za razvoj modula visokih performansi, SCHUNK je koristio najnovije simulacione tehnologije koje omogućavaju beleženje reaktivnih sila, sekvenci pritisaka, brzina sudara, kinetičkih energija i energija pogona. Novi damperi i specijalne zaptivke klipa, kao i Viton/FKM zaptivke formiraju osnovu do sada jedinstvenog paketa izuzetne robusnosti. Obrtni modul je stoga pogodan za korišćenje u sredinama gde su prisutni agresivni mediji. I u osnom i radijalnom pravcu već ugrađeni ležajevi omogućavaju apsorbciju posebno velikih momenata na vratilu i velikih sila smicanja. Kako su unutrašnji damperi već podešeni, obično je potrebno samo podešavanje dovodnog ventila prilikom puštanja u rad i proizvodnja može odmah početi. Pri promeni unutrašnjih apsorbera udara, i ugao zakretanja i hod apsorbera ostaju nepromenjeni, što znači da je se rad potreban prilikom održavanja može izvesti izuzetnom brzinom.

Opcioni otvori za materijal
Uz SCHUNK SRM sistemi mogu biti manji, može se skratiti vreme ciklusa i povećati i preciznost i radni vek. Visoka gustina snage nudi perfektne osnove za posebno kompaktno, a u isto vreme i efikasno rešenje. Dosledno modularan dizajn obrtne jedinice omogućava rešenja u skladu sa potrebama uz do sada neprevaziđeni odnos cene i performansi. Izuzetno velika centralna rupa omogućava provlačenje pnumatskih kablova i kablova sa već montiranim konektorima. Još je zgodnije to što je moguće provlačenje pneumatskih vodova bez zauzimanja centralne rupe. Za električne vodove, senzorski kablovi se mogu umetnuti direktno u modul. U tom slučaju, kodiranje konektora bojom olakšava puštanje u rad i alokaciju signala. I pored sve pažnje, može doći do oštećenja kabla. Takav kabal se individualno može promeniti bez potrebe da se menja kompletan snop električnog voda. Obrtna jedinica visokih performansi SCHUNK SRM inicijalno se može nabaviti u veličinama 14, 16, 25 i 40 za zakretne uglove od 0°/180° i 0°/90°. U veličini momenti na vratilu su do 23,7 Nm, a mogu se postići inercioni momenti do 7 kgm2. To je za 25% veći moment od prethodnog top modela SCHUNK SRUplus.

Obrtni modul sa 24V tehnologijom
Drugi istaknuti model je SCHUNK ERP mehatronički rotacioni modul. Umesto neprekidnog podešavanja dovoda vazduha i promene apsorbera udara, kao što je slučaj kod pneumatskih obrtnih modula, ili učitavanja nove sekvence što se radi kod električnih rotacionih modula, korisnici se sada mogu odlučiti za električnu alternativu koja je mnogo jednostavnija i ekonomski isplatljivija u dugom vremenskom periodu. Uz komponente koje se malo habaju, SCHUNK zadovoljava sve zahteve koji se stavljaju pred industriju prilikom razvoja sistema koji treba da radi, što je više moguće bez otkaza, a u isto vreme da ne zahteva održavanje.

Najveći izazov prilikom rada sa pneumatskim obrtnim modulima je potrebno strpljenje, iskustvo i tačnost potrebne inženjeru prilikom puštanja u rad, kao i habanje apsorbera udara. Do sada su pneumatski obrtni moduli bili rutinsku preopterećeni, bilo zbog nedostatka znanja ili strpljenja ili zbog zahtevanog dugog vremena trajanja radnog ciklusa. Dok pravilno podešenu pneumatsku obrtnu jedinicu karakteriše odsustvo mehaničkog udara i vibracija, preopterećena jedinica prilikom rada proizvodi udare i nezanemarljive vibracije koji se vremenom prenose na ceo sistem. Posledica toga je prerano habanje apsorbera udara, neplanirana pojava zastoja sistema, a u ekstremnim situacijama, ostale komponente sistema, kao što su na primer osetljive kamere mogu biti oštećene stalnim vibracijama.

Inteligentna auto-learn funkcija
Upravo je ovo mesto gde je koncept mehatroničkog obrtnog modula kod SCHUNK ERP došao do izraza: Nasuprot pneumatskim obrtnim jedinicama, 24V komponente ne zahtevaju absorber hidrauličkog udara. To u isto vreme eliminiše frustraciju prilikom podešavanja absorbera udara i glavni izvor grešaka prilikom rotacije. Inteligentna autolearn tehnologija potpuno automatski obezbeđuje podešavanje profila kretanja u zavisnosti od težine tereta. Da bi se izvršilo puštanje u rad, 24V komponente se jednostavno povezuju sa kontrolnom jedinicom digitalnim I/O, krajnji položaji ugaonog obrtanja se definišu stoperima (90°/180°), a ako je potrebno krajnje pozicije se fino podešavaju mehanički (±5 °). Sve ostalo je prepušteno i integrisano u autolearn tehnologiju. Tri do pet rotacionih pokreta su dovoljna za kompletno programiranje. Profil kretanja je u formi rampe. U zavisnosti od ugla rotacije i težine obrtnog tela, direktni rotacioni pogon ubrzava i zaustavlja se automatski. Udari, oscilacije i nekontrolisani pokreti pri maksimalnim brzinama su stoga eliminisani. Nivo buke je smanjen kao i habanje, što čini korišćenje hidrauličnih absorbera udara izlišnim. U isto vreme, moguće je skraćenje vremena potrebnih za reakciju i pomeranje. Ako se težina komponente prilikom procesa menja, modul automatski podešava svoj profil kretanja, bez potrebe da operator interveniše. Brzina se lako može regulisati direktno rotacionim prekidačem na kućištu. Kako se kontrola vrši putem digitalnog I/O, SCHUNK ERP serija je kompatibilna sa svim kontrolerima i može se lako koristit kao direktna zamena pneumatskim modulima. 24V rotacioni modul je dostupan u prvom koraku u veličini 25 za momente inercije do 0,1 kgm2. Tačnost ponovljivosti je do ±0.01°.

Fleksibilni mehatronički modul
SCHUNK je već uspešno dokazao potencijal koji leži u mehatroničkim rotacionim modulima: Svestrani rotacioni modul SCHUNK ERS, u tri varijante dimenzija od 135 mm, 170 mm i 210 mm je specijalno dizajniran za rotaciona kretanja unutar srednjeg dometa. U veličini 170 sa kompaktnom visinom od 66 mm, ovaj modul postiže nominalni momenat od 5 Nm, a maksimalni momenat do 17 Nm. Ovo znači da nudi idealne uslove za implementiranje i fleksibilnih i kompaktnih koncepata za automatizacione sisteme. Kompaktni modul se može koristiti kao opciona rotaciona jedinica ili rotacioni indeksni sto u aplikacijama sastavljanja. Beskrajnim okretanjem do 250 RPM, može se pozicionirati u željenom položaju sa ponovljivošću od 0.01°. Za razliku od rotacionih modula sa konvencionalnim servo motorima, ERS nema dodatnu interferirajuću konturu. Elastičnost pri pomeranju i frikcija više nisu prisutni. Usled toga, ovaj dugotrajni modul ima izuzetno ubrzanje, rotacionu brzinu i preciznost. Po zahtevu, integrisana pneumatska kočnica osigurava pouzdano montiranje svake pozicije. Velika centralna rupa omogućava provlačenje kablova, radnih delova ili korišćenje kamere. I to nije sve. Da bi se kroz modul dopremio komprimovani vazduh ili signali bez dodatnih creva ili kablova, kompaktni modul je dostupan u verziji sa pneumatskoelekričnim vodom, koji koristi klizni disk ili vazdušni kanal za do osam električnih signala (24 V DC/2 A), ili fluida pod pritiskom do 8 bara.

Minijaturni modul koji omogućava beskrajno rotiranje, SCHUNK ERD u kućištu koje je jedinstveno na tržištu, je specijalno dizajniran za aplikacije sastavljanja u elektronici, proizvodnji robe široe potrošnje i farmaceutskoj industriji. Standardni modul dolazi opremljen sa dva otvora za provlačenje instalacije za prenos vazduha. Kao opcija, mogu se nabaviti i moduli sa četiri otvora za električne instalacije, kao i jedan SIL2 sertifikovani merni sistem za merenje absolutnog pomeraja. SCHUNK ERD je dostupan u tri veličine sa nominalnim momentom od 0,4 Nm, 0,8 Nm i 1.2 Nm i može se implementirati u izuzetno brzim sistemima za saklapanje, koji zauzimaju malo prostora i koji u isto vreme moraju biti u skladu sa zahtevnim direktivama u industriji proizvodnji mašina. Rotacioni modul pogoni sinhroni motor bez četkica sa stalnom pobudom. NJegova specijalna geometrija osigurava visoku pokretljivost i ubrzanje. Dodatno, pneumatski aktuatori povezani na njega mogu se brže uključiti zbog optimizovanih otvora za provlačenje instalacije za prenos vazduha. Ova dva faktora u kombinaciji, obezbeđuju cikluse kratkog trajanja i visoku produktivnost. Zbog apsolutnog transduktera nema potrebe za vremenski zahtevnim referentnim radom bilo prilikom puštanja u rad, bilo nakon hitnog zaustavljanja. Ponovljivost je specificirana na 0,01° i ona je dodatni benefit.

“U budućnosti, obrtne jedinice će postati inteligentni zahvaljujući modernoj senzorskoj tehnologiji.”, Prof. Dr.Ing. Markus Glück, Direktor istraživanja i razvoja, SCHUNK GmbH & Co. KG, Lauffen, Nemačka

Pametno okretanje za pametne fabrike
Za Prof. Dr.Ing. Markus Glücka, direktora istraživanja i razvoja u kompaniji SCHUNK, potencijal za rotaciono kretanje još ni iz daleka nije iskorišćen: “Mi se trenutno nalazimo u fazi brzih tehnoloških inovacija. Visoko automatizovani, međusobno povezani proizvodni sistemi, determinišu inteligentne proizvodne procese i nalaze svoj put u proizvodnim pogonima” kaže Glück, opisujući status kvo. “Tržište zahteva obrtne jedinice koje se u rad puštaju brzo i intuitivno, bez potrebe za poznavanjem specijalnih tehnika. Obrtne jedinice budućnosti će morati da se automatski prilagođavaju situaciji u skladu sa opterećenjem i aplikacijom.” Obrtni modul SCHUNK ERP je sam po sebi prekretnica, jer je po prvi put sada moguće implementirati autonomna podešavanja modula korišćenjem integrisane inteligencije. Gledajući unapred, direktor I&R očekuje da će osetljivost, kao i gustina snage i pokretljivost rotacionih i obrtnih modula nastaviti da raste. “U budućnosti, kontinualni sistemi dijagnostike će obezbeđivati korektno, optimalno i štedljivo korišćenje obrtnih jedinica uz maksimalnu pokretljivost”, ubeđen je Glück. “U budućnosti ćemo lako podržati inženjeri zadužene za puštanje opreme u rad integrisanim senzorskim sistemima. Šta više: kada budemo došli do pametnom obrtanja, ceo rotacioni proces će se u budućnosti nadgledati, a automatski sistem kontrole i periferne jedinice će nam pružati odgovarajuće podatke iz procesa u realnom vremenu. Cilj je da se kontinualno dobijaju informacije o statusu, koje se onda mogu interpretirati bez detaljnog tehničkog znanja”, naglašava Glück. Taj tip inteligentnih sistema će rezultirati u dužem povećanoj operabilnosti mašina i smanjenju neplaniranih, skupih otkaza i dodatnih investicija u opremu. Ovako se i smanjuje na minimum ili potpuno eliminiše potreba za skladištem rezervnih delova, koje sa strane korisnika, vezuje previše kapitala u predugom vremenu.

Kombinovano hvatanje i rotacija sa 24 V
Najkompaktnija električna griper obrtna jedinica SCHUNK EGS, omogućava beskrajnu rotaciju gripera bez električnog napajanja. Prethodno umetnute vođice obezbeđuju visoko precizno hvatanje i virtualno konstantu silu držanja duž celog prsta. Rotacioni griper modul je opremljen standardnim konektorima i kontroliše se fieldbus razdelnikom ili uz digitalni I/O, što znači da je kompatibilan sa svim uobičajenim upravljačkim sistemima i da nema dodatnih troškoma ili dodatno potrebnog vremena nabavke ukoliko se on izabere kao periferija. Sva upravljačka i napojna elektronika za decentralizovanu kontrolu motora je direktno integrisana u mudulu. Nema potrebe za dodatnim terminalima, kao što je to slučaj kod pneumatskih griper rotacionih modula ili kod kontrolera pogona u upravljačkom ormaru. Na taj način se štedi prostor i veliki deo vremena potrebnog za planiranje, nabavku i puštanje u rad. I brzina rotacije i sila držanja mogu se regulisati u nekoliko nivoa direktno na modulu rotacionim prekidačem. Izvodljiva je rotacija između 30° i 270°. Ona se mehanički namešta na samom modulu. Monitoring je omogućen korišćenjem induktivnih blizinskih prekidača Kako je modul opremljen isključivo stacionarnim 24 V DC motorima bez četkica koji se ne habaju pri radu, bez dodatnih kliznih prstenova ili apsorbera udara, i da je kompletno ožičenje nepokretno, ovi griper moduli doprinose svim ovim karakteristikama stabilnosti procesa u pogonu u kome se koriste prilikom sastavljanja. Nivo buke je tako na niskom nivou.


Više informacija: SCHUNK Intec GmbH, Friedrich-Schunk-Straße 1, 4511 Allhaming, Austria, info@at.schunk.com, www.schunk.com

Predstavništvo za Srbiju i Bosnu: BIBUS d.o.o., Karađorđeva bb, 76311 Dvorovi-Bejeljina, Bosnia, jd@bibus.ba, www.bibus.ba