magyar elektronika

E-mail cím:*

Név:

{a-feliratkozással-elfogadja-az-adl-kiadó-kft-adatvédelmi-és-adatkezelési-tájékoztatóját-1}

Polírozó- és csiszolórobotok TwinCAT 3 NC I technológiával

01 beckhoff lidA PMA Pacific vállalat a kínai lemeziparban meghonosodott kézi csiszolási műveletek élvonalbeli folyamatokkal történő kiváltása mellett kötelezte el magát. Célkitűzései között automatizált, környezetbarát és hatékony polírozási eljárások bevezetése, valamint egyedibb lemezcsiszolási megoldások alkalmazása szerepel. Ezekhez a célokhoz jól illeszkednek a Peitzmeier Maschinenbau vállalat síkcsiszoló gépei, amelyek a Beckhoff PC- és EtherCAT-alapú vezérlés- és hajtástechnikának minden elemét tartalmazzák – ezek közül külön kiemelendő a TwinCAT 3 NC I szoftver.

 

 

A 2015-ben alapított PMA Pacific Machinery Company Limited (PMA Pacific) székhelye a korszerű kínai-szingapúri Szucsou (Suzhou) Ipari Parkban található. A vállalat a német Peitzmeier Maschinenbau GmbH síkcsiszoló gépeinek gyártó-, szerviz- és értékesítési központja az ázsiai-csendes-óceáni térségben. A termékválasztékban sorozatgyártott gépeken kívül egyedi megoldások is szerepelnek, többek között dobozok és szekrények, edényfedők, valamint élelmiszer-, gyógyszer- és csomagolóipari gépalkatrészek megmunkálására.
A finom polírozású, rendkívül sima felület különösen az élelmiszeriparban és gyógyszeriparban nélkülözhetetlen, mivel a szennyeződés veszélyét csökkenti. Az ilyen munkáknál a kézi csiszolás igen körülményes, és a keletkező nagy mennyiségű fémpor egészségügyi kockázatokat is jelent. Ezért csak nagyobb fokú automatizálás teszi lehetővé a folytonosan biztosított kiváló minőséget és hatékony csiszolási folyamatokat – még kis vagy akár egyetlen munkadarabból álló tételek esetén is. A csiszoló- és polírozógépek PC-alapú vezérlésre és robottechnikára épülő új generációja kiválóan alkalmas ezekre a célokra, segítségükkel automatizálható a csiszolás, csökkenthetők a munkaerőköltségek, és javítható a csiszolás hatékonysága.

 

01 beckhoff

1. ábra A csiszológép kényelmesen üzemeltethető a CP2915-típusú
többérintéses vezérlőpanelről

 

Nagy pontosságot és dinamikát biztosító hardverarchitektúra

A PMA Pacific már hagyományos gépeiben is PC-alapú vezérlést alkalmazott. Mostantól az új fejlesztésű, robottechnológiára épülő polírozó- és csiszológépeinek programozására, betanítására és üzemeltetésére egyaránt a TwinCAT automatizálási szoftvert fogja használni. A PMA Pacific vezérigazgatója, Yue Yang Zhu ezzel kapcsolatban a következőket nyilatkozta: „A Beckhoff rugalmas, PC-alapú vezérléstechnikájával a legbonyolultabb algoritmusok is könnyedén leprogramozhatók. A TwinCAT sokrétű funkcióival a polírozó- és csiszológépekkel kapcsolatos általános elvárások is teljesíthetők. A PC-alapú vezérlés és különösen a TwinCAT automatizálási szoftver kiváló valós idejű működési jellemzőkkel rendelkezik, ezért bonyolult mozgásokat is képes kezelni. A Beckhoff gazdag termékkínálata az automatizálás összes szükséges elemét tartalmazza, az EtherCAT be/kimeneti termináloktól kezdve a szervo-hajtástechnikán át egészen a teljes körű vezérlőrendszerekig.” Az új síkcsiszoló gépek automatizálási rendszere egy CX2020-típusú, nagy teljesítőképességű beágyazott PC-ből, egy CP2915-típusú többérintéses vezérlőpanelből, AX8000-típusú, rendkívül hatékony többtengelyes szervorendszerből és AM8000-sorozatú szervomotorokból áll. Ezenfelül a teljes rendszerbe beépített TwinSAFE-elemek biztosítják a gépek biztonságos működését.
A beépített robot X- és Y-tengelye portál elrendezésű. Az A-, B-, és C-tengelyhez egy-egy szervomotor tartozik, valamint egy a Z-tengelyű csiszolófejhez – ezzel hat szabadsági fokú egyenes vonalú és forgó mozgás valósítható meg. Az EtherCAT-alapú AX8000-sorozatú kompakt hajtás az FPGA-k nagy számítási teljesítményét ötvözi a többmagos ARM-processzorok képességeivel. A többcsatornás áramvezérlést alkalmazó, FPGA-alapú vezérlőalgoritmusok 1 µs alatti mintavételezési és válaszidőivel – a beállított kapcsolási frekvenciától függően – akár 16 µs-os áram- és sebességvezérlési ciklusidők is elérhetők. Ezzel optimálisan teljesíthetők a széles motorszabályozási tartománnyal és a rendkívül dinamikus robotmozgással kapcsolatos követelmények.
Yue Yang Zhu szerint ezzel az EtherCAT-alapú be/kimeneti rendszerre épülő integrált megoldással érhető el a PMA Pacific nagy teljesítőképességű moduláris géptervezési és gyártási koncepciójának megvalósításához szükséges rugalmasság és adatátviteli sebesség. A TwinSAFE technológiával a szükséges biztonsági funkciók is a vezérlés szerves részeként valósíthatók meg: például, a vészgomb megnyomásakor vagy szalagszakadás esetén egy biztonságos leállítási funkció a lehető leggyorsabban megállítja a hajtást, mielőtt a fő hajtómotor nyomatékmentes üzemre váltana. A beállítási üzemmódot optikai érzékelők védik, és biztonsági intézkedések foganatosítása esetén a TwinSAFE rendszer 2 m/perc sebességre mérsékli az előtolási sebességet.

 

02 beckhoff

2. ábra A robotizált polírozó- és csiszológép működés közben

 


Rugalmas csiszolási folyamatokat biztosító szoftverplatform

A hagyományos gépeknél csak a csiszolófej és az X-, illetve Y-irányú mozgás vezérelhető automatikusan, azaz csak sík felületeket lehet csiszolni. Ívelt felületek vagy két sík felület közötti íves átmenetek csiszolásához kézi beavatkozás szükséges. Az új, robottechnológiára épülő polírozó- és csiszológépek viszont nemcsak sík felületek, hanem ívelt munkadarabok automata feldolgozására is alkalmasak. A hat szabadsági fokú mozgatás megfelelő vezérléséhez egyszerűen egy kézikerékkel le kell követni a munkadarabok körvonalát, meg kell „tanítani” a kiinduló helyzetet és meg kell adni a kívánt előtolási sebességet. Jelenleg munkadarabonként nyolc felületet lehet definiálni, és mindegyikhez akár 32 átmeneti pontot, valamint nyolc csiszolási folyamatot lehet megadni.
A TwinCAT 3 NC I szoftverre épülő megoldással a pályamenti mozgatások kényelmesen definiálhatók az egyes pontok érintőképernyőn történő „betanításával”. A csiszolási folyamatok definiálása után a PMA Pacific rendszere betölti a fémlemezeket, útvonal-interpolálással automatikusan megcsiszolja a sík, ívelt és szabálytalan felületeket, majd végül kiadja a munkadarabokat. Ezt a TwinCAT 3 NC háromtengelyes interpolált mozgatással és öt segédtengely menti mozgatással valósítja meg. Az igen gazdag G-kódú utasításkészlettel és átmenetek bőséges választékával biztosítható, hogy a robotok pontosan haladjanak át a betanított pontokon, és javuljon a műszaki hatékonyság.

 

03 beckhoff

3. ábra Yue Yang Zhu, a PMA Pacific vezérigazgatója, a háttérben az OG-Twin-3107-AF-típusú csiszológép

 

 

A PC-alapú vezérlés előnyei a gyakorlatban

A PMA Pacific szempontjából a PC-alapú vezérlés fő előnyei közé tartozik, hogy lehetővé teszi a vezérléstechnika modularizálását és optimalizált vezérlőrendszer építését. További fontos tényező a gyors és könnyű programozás, valamint az, hogy a vezérlőrendszer rugalmasan képes feldolgozni a különféle alakú munkadarabokat. Yue Yang Zhu így foglalja össze az elhangzottakat:
„A nagy teljesítőképességű TwinCAT automatizálási szoftver rendkívüli rugalmasságot tesz lehetővé. Egy sor új csiszolási folyamat bevezetését tervezzük, például grafikus G-kódok importálását, robottal történő megfogást és behelyezést, valamint a hajtószíjak szinkronizálását. Mindezeket egyedül a Beckhoff vezérléstechnikájával vagyunk képesek maradéktalanul megvalósítani. A PC-alapú vezérléstechnika azért is nagyon előnyös számunkra, mert a csiszológépek robotizálását a mozgásvezérlés, a robotikai algoritmusok és a megjelenítés integrálásával valósíthatjuk meg. Az univerzális és integrált vezérlési architektúra segítségével egyszerűsíthető a műszaki tervezés és csökkenthetők az összköltségek.”

 

 

A gép főbb jellemzői 

Az OG-Twin-3107-AF-típusú, teljes mértékben szervovezérelt és rugalmas ikerszalagos síkcsiszoló gép főbb tulajdonságai közé tartozik, hogy többtengelyes (akár tíz szervotengelyes) együttműködő folyamatokat tartalmaz. Mozgatóegységének teherbírása 50 kg-ig terjed, öt integrált szervotengellyel rendelkezik speciális munkadarabok elforgatására (amit egy robot rugalmasságával képes végrehajtani), továbbá a bonyolult folyamatok automatizálásával és az automatikus szerszámcserélővel megkönnyíti a komplex kialakítású munkadarabok csiszolását, illetve TwinCAT 3 szoftveren és robotalgoritmusokon alapuló, tengelyenkénti interpoláló vezérléssel rendelkezik. A gépet teljesen automatizált csiszolásra és polírozásra tervezték. Nemcsak tömeggyártásra – például edények és konyhaszekrények gyártására – alkalmas, hanem gyors szerszámváltási képességének köszönhetően
sokrétű termékválaszték feldolgozására is.

 

 

 

További információk:

www.pma-pacific.com;

www.peitzmeier-maschinenbau.de/english;

 

A képek alkotója/szerzői jogok tulajdonosa:
PMA Pacific, China


BECKHOFF Automation Kft.
1097 Budapest, Gubacsi út 6.
Tel.: + 36 1 501 99 40
E-mail: info@beckhoff.hu
www.beckhoff.hu