Get Adobe Flash player

Tihanyi Roland
Lang & Társai Kft.

 

Az autóipari beszállítók által is széles körben használt hagyományos pneumatikus, hidraulikus és mechanikus hajtások lehetőségei a gyártásra jellemző paraméterek rögzítése, dokumentálása szempontjából meglehetősen korlátozottak. A nagy pontossággal vezérelhető szervo-hajtásrendszerekkel azonban kellően rugalmasan lehet út/erő diagramokat létrehozni, azokat folyamatosan ellenőrizni és dokumentálni.

Traditional pneumatic, hydraulic or mechanic systems what are used suppliers of the automotive industry reach their limits easily in field of record and document parameters of processes.
Contrarily, high precision controlable servo driving systems are flexible suitable to create press force-distance curves what are possible to check and document continously due whole process.

 

A hatékony és egyben gazdaságos kötéstechnológiai, besajtolási, vagy lemezalakítási műveleteket, amelyek nem csak nagy pontossággal reprodukálhatók, hanem folyamatirányítás és dokumentálás révén folyamatosan monitorozhatóak, a hagyományos présgépekkel és hajtásokkal csak jelentős ráfordítás mellett lehet megvalósítani. Ráadásul a jelenlegi és jövőbeni minőségi követelmények arra sarkallják a vállalatokat, hogy a gyártási eljárást időről-időre felülvizsgálatnak vessék alá. A folyamatosan dokumentálandó gyártási jellemzők és termékminőség terén kifejezetten éllovasnak számít a gépjárműipar a termékfelelősségre vonatkozó nemzetközi törvényalkotásnak köszönhetően. Az ebből származó követelménylista megtalálható a DIN EN ISO 9001, valamint a VDA 6.4 ISO TS 16949 szabványokban, amely szükséges előfeltételként írja le a folyamatos műveletirányítást és dokumentálást.

 

TOX- Electric Power Module EPMS 55

 

A gépjárművek gyártásához és felszereléséhez szükséges alkatrészek, szerelési egységek és alrendszerek gyártói, illetve beszállítói számára ez új és egyértelműen nagyobb kihívást jelent, amennyiben például a kézi és gépi gyártóberendezéseket fel kell szerelni a folyamatirányításhoz szükséges berendezésekkel. Ennek során a hagyományos pneumatikus, hidraulikus vagy akár mechanikus hajtások gyorsan elérik bővíthetőségi korlátaikat. A nagy pontossággal vezérelhető és szabályozható mechatronikai szervo-hajtásrendszerekkel viszont nemcsak folyamatosan monitorozhatóak és dokumentálhatók az út-és erődiagramok, hanem könnyebben létrehozhatók, vagy átalakíthatók. A hagyományos hajtások munkahengereinek gyártói számára ez azt jelenti, hogy új hajtástechnikákat kell kifejleszteni. A nehézséget ebben egyrészt az jelenti, hogy sok esetben a rendkívül nagy erőszükséglet, a meghatározott löketek és a gyors munkaciklusok követelménye együtt jelentkezik. Másrészt ezeket a folyamatokat a löket, a nyomóerő változása és a ténylegesen fellépő préserő tekintetében a teljes lefutás során szükséges rögzíteni, kiértékelni, esetlegesen vezérelni és/vagy szabályozni, majd végezetül dokumentálni.

A TOX Pressotechnik szembenézett ezekkel a kihívásokkal, és a TOX-Electric-Drive gyártmányprogram keretében kifejlesztette a saját szervo-munkahengerek termékcsaládját. Ezzel párhuzamosan rendelkezésre áll a hagyományos hidropneumatikus munkahengerek széles termékválasztéka is, hogy a felhasználók nagyobb választék alapján dönthessék el, az egyes műveleteket hagyományos módon vagy egy összetettebb, de könnyebben adaptálható eszközzel kívánják megvalósítani.

Az EPM (Electric Power Module) típuscsaládba tartozó moduláris felépítésű elektromechanikus szervohajtások plug and play egységként kaphatóak. Fel vannak szerelve gépészeti és villamos csatlakozókkal, minden nehézség nélkül beépíthetők munkaállomásokba, berendezésekbe, célgépekbe, kézi-, gépi- és robotmanipulátorokba.

A konstruktőrök és géptervezők mostanáig 0,5 és 400 kN közötti préserőkkel számolhattak, de ez mostanra lényegesen kibővült, nevezetesen 0,25 és 700 kN közötti teljesítménytartományra.

A TOX-Electric-Drive
típusok áttekintése

A moduláris elvre alapozva a szabványos szerkezeti egységekből – motorok, bolygóhajtóművek, orsóegységek, munkadugattyúk, resolverek, erőmérő cellák és burkolatok – különféle szabványos egységek hozhatók létre:

EPMS: 200 kN-ig terjedő erőtartományokban, 200 és 300 mm közötti löketekkel; moduláris felépítésű, karcsú kialakításának köszönhetően szűk helyekre is beépíthető.

EPMK: 700 kN-ig terjedő erőtartományokban, 200 és 300 mm közötti löketekkel; moduláris felépítésű, kisméretű és karcsú kialakítású az összes részegység párhuzamos elrendezésének köszönhetően, nagyteljesítményű bolygóműves görgős hajtóművel rendelkezik, az erő mérésére szolgáló szenzorok a készülék burkolatán helyezkednek el.

 

Pict 1 Robot tongs

 

Az új fejlesztésű EPMK 700 egészen karcsúsított típusváltozatként kapható. A szervomotor nyomó-szellőzőventilátorral van felszerelve a teljesítménysűrűség növelése és a ciklusidők egyidejű csökkentése érdekében, az erőtartomány ±35 és ±700 kN között van, húzó- és nyomóerő mérése 0,5%-os mérési pontossággal (3,5 kN), lökethossz 300 mm-ig. A két új típusváltozat – EPMS/EPMK 005 – az erőjeladó érzékenysége 0,5%-os pontosság, 25 N. Az erőtartomány 0,25 és 5 kN közötti, lökethossz 200 mm-ig, biztonsági fékkel is szerelhető a kézi munkaállomásokhoz való beépítéshez.

EMPR: az alkotórészek ugyancsak párhuzamos elrendezésűek az egészen rövid és kisméretű kialakítás érdekében; a szerkezet rögzítése egy speciális karimán keresztül történik. A préserők 55 és 100 kN között lehetnek (robotmanipulátorokba való beépítésre szolgál).

Line-Q2/EPQS: Ez a hajtás teljesítményjellemzők és költség tekintetében a jól bevált névadó TOX-hidropneumatikus munkahenger és a TOX-Electric-Drive típuscsalád között helyezkedik el. Az EPQS szervo-hajtáscsomag három méretben, 25, 55 és 100 kN névleges erőtartományban kapható, szabványos egységként kizárólag S kivitelben; automatikus felismerésre és beállításra (plug & play) előkonfigurálva azonnal üzemkész; folyamatos szabályozású szinkronmotor és erős felépítésű görgős menetes orsó gondoskodnak az energiatakarékos működésről és ismétlési pontosságról; A motorhoz gyárilag van beépített rögzítőfék. Lökethosszak 200 mm-ig, löketsebességek 100 mm/s-ig, húzó vagy nyomóterhelésre is használható ugyanakkora teljesítménnyel.

 

EPQS 025

 

Tervezői szabadság

A különféle típusoknak köszönhetően a géptervezők megfelelő szabadsággal rendelkeznek ahhoz, hogy eltérő és szabványos hajtástechnikákat építsenek be szűk helyviszonyok között is, illetve lecserélhessék a meglévő hagyományos hajtásokat elektromechanikus szervohajtásokra. Egyszerűen kifejezve, az elektromechanikus munkahengerek magukban egyesítik a hajtástechnikai mechanizmust a finoman vezérelhető és szabályozható szervo-villamos rendszerrel.

A vezérlések kialakításában bármely tetszőleges dugattyú-munkaponthoz meghatározott erő és sebesség társítható. Mindeközben a megfelelő teljesítményjellemzők rögzítése, kiértékelése, szükség szerinti utánszabályozása és hiánytalan dokumentálása folyamatosan történik. Másképp kifejezve: a TOX-Electric-Drive munkahengerek segítségével egyrészt utasítani lehet a hajtást egy előre meghatározott erő pontos és megismételhető megvalósítására a mindenkori pozícióban, másrészt minden műveleti lépés paramétere ellenőrizhető, optimalizálható és szükség esetén akár újra is definiálható.

Egy hajtásegység szállításakor a készletbe tartozik a szerelésre/csatlakoztatásra kész munkahenger mellett a megfelelő hosszúságú kábelkészlet, a tengelyvezérlés és az a szoftverrendszer, amely különböző kiszolgáló programokból (a számítógép és a vezérlőegység közötti összeköttetéshez), a WORX szoftverből (műveletprogramozás és folyamatirányítás) és a HMI szoftverből (az ember-gép kapcsolatot megteremtő kezelői felületből) áll. Ily módon a tengelyvezérlők kezelése, konfigurálása, a folyamatok dokumentálása és paraméterezése egyszerűen elvégezhető.

 

Bild 2_Tox_ElectricD_Set

 

A termékfejlesztés keretén belül az alábbi módosításokat építették be a TOX-szoftverbe: a HMI programban a burkológörbék most már egyedileg is szerkeszthetők, ami a folyamatok rugalmasabb követését teszi lehetővé. A statisztikai modulokat szintén tovább optimalizálták. A folyamatok kiválasztása most már vonalkódolvasókkal is lehetséges, akárcsak a felhasználó saját információinak – például a gyári számoknak – az összekapcsolása a folyamatok minőségi adataival. Az új fejlesztésű .net.DLL lehetőséget kínál arra, hogy a TOX-szoftver funkcióit beillesszék a felhasználó előtt megjelenő képernyőkbe. Így lehetővé válik, hogy a felhasználói felületekbe még mélyebben beágyazódjon a rendszer.

A TOX-hardver találkozása
a TOX-szoftverrel

A tengelyvezérlővel megoldható az egyedi felszereltség kérdésköre: szabványos hardver cserélhető modulokkal (memóriamodul, terepibusz, kommunikációs modul). Ez azt jelenti, hogy a felhasználó csak azt vásárolja meg, amire szüksége van. A munkahengerek kimondottan alkalmasak présekbe vagy összeszerelő munkaállomásokba, illetve összesajtoló (clinch) gépekbe való beépítésre.

 

Bild 1 Pressensystem
A munkahengerekre jellemző a szabványosítás, ezért lehetőleg ugyanolyan szerkezeti elemek felhasználásával készülnek, amely elősegíti a pótalkatrész-készletek minimalizálását és egyben rugalmas pótlását.

Ezzel tehát bezárul a kör, hiszen az út-, erő diagram alapú folyamatok reprodukálható megvalósítására szolgáló hajtásegységekkel, a precíziós, de egyben erős munkahenger-kialakítással, az irányítástechnikával, a szakmai szervezetek által elfogadott biztonsági berendezésekkel, a moduláris szoftverrel, a mellé- vagy fölérendelt rendszerekkel folytatott adatcserét biztosító modulokkal, és nem utolsósorban a gyakorlatias tanácsadással és szervizzel egy szervohenger ideális partner lehet a gyártás és szerelés automatizálásában a lemezek megmunkálása és feldolgozása terén.