Robotika

Mire kell figyelnünk egy automatizált hidraulikus megfogó rendszer tervezésénél?

Az automatizált gyártások terjedésével, egyre több tényezőt kell figyelembe vennünk, hogy maximálisan ki tudjuk használni hidraulika rendszerünk előnyeit. További fontos szempont, hogy egy üzembiztos gyártási folyamattal rendelkezhessünk. Nem elegendő, csak a hidraulikus megfogó készülékünk hidraulika nyomását figyelni, le kell tudnunk ellenőrizni a szorító- és alátámasztó elemek, valamint a munkadarab pontos pozícióját is. Egy hidraulikus készülék tervezésénél tisztában kell lennünk az adott szerszámgép komplett hidraulika rendszerével és a robotos kiszolgálás követelményeivel.

Egy automatizált robotos munkadarab-kiszolgálással rendelkező hidraulika rendszer fő részegységeit a megfogó készülék, a tápegység és a forgócsatlakozó elem alkotják. Ezeknek az összehangolása biztosítja a termelékeny működést. A készüléknél már nem elegendő, ha csak a hidraulika nyomást ellenőrizzük. A nyomás akkor is felépül, ha a szorító- és alátámasztó elemek nem megfelelő pozícióban vannak. Mindenképpen szükséges a készülékelemek szorítási és/vagy oldási pozíciójának ellenőrzése is.

Kettős működésű szorító- és alátámasztó elemek pozíció ellenőrzéssel

A Roemheld szorítóelemei rendelkeznek integrált vagy utólag is felszerelhető pozíció-lekérdező elemekkel. Villamos és pneumatikus lekérdezésre egyaránt lehetőség van, azonban anyagleválasztásos megmunkálásnál ne használjuk az induktív jeladós kivitelt, mivel a forgács és a hűtőfolyadék befolyásolhatja az ellenőrzés valós eredményét. A pneumatikus pozíció lekérdező elemek használatával mind a szorítási, mind az oldási pozíció külön-külön leellenőrizhető. Fix és állítható lekérdező egységek állnak a felhasználók rendelkezésére. Az állítható egységek esetén még az is beállítható, hogy ha a munkadarab nincs a helyén, ebben az esetben a szorítóelem ellenőrző pozíciója olyan helyzetbe kerül, amelynek segítségével visszajelzést tudunk adni a munkadarab nélküli állapotról is.

A megmunkálás során számos helyzetben szükséges a munkadarabok alátámasztása, amellyel biztosítható a vibrációmentes, pontos megmunkálás. A Roemheld támhengereknél lehetőség van arra, hogy pneumatikus módon ellenőrizhessük, hogy munkadarabunk valóban a támhenger nyomócsavarjánál fekszik fel, tehát a megfelelő ponton támasztjuk meg. Ezt a levegő furatot felhasználhatjuk a támhenger rúdjánál összegyűlt szennyeződések eltávolítására is. Ezáltal egy levegő furaton keresztül egyaránt megvalósítható az ellenőrzés és tisztítás is.

Nagyon fontos, hogy a szorító- és alátámasztó elemek lehetőség szerint kettős működésűek legyenek. A kettős működésű hengerek nagy előnye az egyszeres működésű társaikkal szemben, hogy visszajárási idejük jelentősen gyorsabb, valamint a hidraulika rendszer ismeretében pontosan meghatározható és ellenőrizhető.

A szorítóelemek szorított és oldott pozícióinak pneumatikus lekérdezésénél figyelnünk kell arra, hogy a gyártó által előírtaknak megfelelően, áganként általában max. 8 elemet köthetünk sorba. Ennél több elem összekötésénél a megfelelő lekérdezés nem garantált vagy tesztelés szükséges. A pneumatikus pozíció lekérdezésére használhatunk sima pneumatikus nyomáskapcsolót vagy a pontosabb kiértékelés érdekében, kizárólag munkadarab felfekvés-ellenőrzéshez tervezett egységeket. A munkadarab felfekvés-ellenőrző egységeknél is fontos figyelembe venni, hogy maximum mennyi lekérdezési pontot tudunk sorba kötni. Amennyiben ezt a maximális számot átlépnénk, további egységek szükségesek, amelyek újabb pneumatikus-köröket jelenthetnek.

Oldási-állapot ellenőrzésének fontossága automatizált rendszerekben

Robotos alkatrész-kiszolgáláskor nagyon fontos, hogy az oldási nyomásértékeket és henger pozíciókat is le tudjuk ellenőrizni. Oldáskor is előfordulhat, hogy a szorítók nem nyitnak ki megfelelően vagy az oldott szorítóelemek munkadarab be- és kirakás közben visszazárodnak. Ezekben az esetekben sajnos gyakori jelenség, hogy a robot ütközik, vagy nem tudja kivenni a munkadarabot. Ezért van nagy jelentősége oldott állapotban is a hidraulika nyomásértékek és henger-pozíciók visszacsatolásának. Robot oldalról alternatív kiegészítés lehet, ha azt felszereljük olyan biztonsági elemekkel, amelyekkel elkerülhetőek a károsodások (pl. valamilyen figyelés, nyomatékhatárolás, stb.).

Ellenőrzési lehetőségek

Tápegység nyomásfigyeléssel

A készülék működtetését a tápegység végzi, ezért az esetek nagy részében a nyomás-előállító egység tartalmazza a nyomáskapcsoló elemeket. Ezáltal le tudjuk ellenőrizni, hogy mind szorított, mind oldott állapotban megfelelő-e a nyomásérték. A Roemheld, könnyű kezelésű 2-kapcsolási ponttal rendelkező, digitális nyomáskapcsolói felhasználóbarát kompakt kis egységek erre a feladatra. A tápegység tervezésénél vegyük figyelembe a szorító- és alátámasztó elemekre előírt megengedett folyadékszállítást és a maximális nyomás mellett, a minimális szükséges működtető nyomásokat is. A folyadék szállítás a szorítási- és oldási ciklusidővel van összefüggésben, a minimális nyomásra pedig inkább japán szerszámgépek esetében kell figyelnünk, ahol általában max. 70 bar-os forgóátvezető egységek vannak gyárilag beépítve. A Roemheld kimondottan 70 bar-os rendszerekhez is kifejlesztette a szorító- és alátámasztó elemeit, amelyek kis nyomás ellenére is nagy szorító- és alátámasztó erőkkel rendelkeznek.

vezeték nélküli nyomástávadó

Forgóátvezető alkalmazása

A hidraulika rendszer fontos eleme – forgópalettás vagy forgatóegységgel rendelkező szerszámgépek esetén – a forgóátvezető elem is, amelyen keresztül a tápegységtől a készülékelemekig a pneumatikus és/vagy hidraulika közeget tudjuk továbbítani. Az esetek nagy részében minden egyes állapotot (szorító nyomás, oldó nyomás, szorított pozíció, oldott pozíció, mkd.felfekvés) le kell tudnunk ellenőrizni. Legtöbbször a forgóátvezetés szokott egy kritikus pont lenni. A szerszámgép vagy forgatóegység határozza meg, hogy mi az a geometriai méret, amelyet be lehet építeni gyárilag vagy akár utólag. Emellett az is fontos tényező, hogy ez milyen beruházási költséggel jár. A Roemheld forgóátvezetők már csapágyazott kivitelben is elérhetőek 2-, 4- és 6-körös kivitelekben. További körök egyedi kialakításban lehetségesek. A forgóátvezetők köreit pneumatikára és hidraulikára egyaránt használhatjuk. Nagyon fontos, hogy ha egy forgóátvezetőn belül pneumatika és hidraulika közeget is használunk, mindenképpen szükséges figyelni arra, hogy a hidraulika nyomás nélküli ága ne kerüljön a pneumatika ág mellé, mert így a levegő át tud szivárogni a hidraulika körbe. Ez levegőssé teheti a hidraulika rendszert és befolyásolhatja az elemek működését. A paletták központi elosztójánál alternatíva lehet a forgóátvezető kiváltására, ha a palettákat csak 180°-ban oda-vissza forgatjuk, egy sima karos megoldás, amellyel megspórolható esetleg az egyediben legyártott nehezen beépíthető központi forgóátvezető egység.

Vezeték nélküli munkadarab-figyelés, mint lehetséges alternatív megoldás

A forgóátvezető korlátjaiból adódóan, a szükségesnél kevesebb rendelkezésre álló pneumatika kör kiváltására lehet alternatív megoldás az Erwin Halder vezeték nélküli szabványosított munkadarab-figyelő rendszere. Felépítése a szerszámgépbe vagy a tápegység villamos vezérlésébe integrált vevőegységből, a készüléken elhelyezett adó egységből és a hozzá tartozó kapcsolókból áll. Egy adóegységgel egyszerre 4 db kapcsoló, tehát 4 db pozíció ellenőrizhető le egyszerre. A rendszer további előnye, hogy egyszerűen, utólag is felszerelhető, illetve leszerelhető. Nem kell a készüléktestben a levegő furatokat kialakítani úgy, mint a pneumatikus felfekvő egység esetén. A vezeték nélküli kapcsolót nem csak a munkadarab pozíció lekérdezésére használhatjuk fel, hanem a szorítóelemek pozíció lekérdezésére is, egyedi kialakításban. Így tudunk további ágakat spórolni, amellyel egyszerűsödik a forgóátvezető, ezáltal kevesebb hidraulika és/vagy pneumatika kört kell kiépíteni, illetve vezérelni.