Marógép

Nagy felbontású BML mágneskódolású útmérő rendszereink rendkívül precíz pozíció- és fordulatszám-felügyeletet biztosítanak különböző pozíciókban: az x, y, z és B megmunkáló tengelyeken.

Az érzékelőfejből és mérőtestből álló, nagy pontosságú mágneskódolású útmérő rendszerek érintés nélkül mérnek, kopásmentesek, és a drága optikai rendszerekkel ellentétben nem igényelnek óvintézkedéseket. Igen masszívak, porral, olajjal és lerakódásokkal szemben érzéketlenek, rendkívül üzembiztosak és elérhető árúak. Jól használhatók nagy gyorsulásoknál, és érzéketlenek a vibrációval és a rezgésekkel szemben. Ez döntő érv volt a tervező számára.

A gépgyártó számára rendkívül vonzó volt, hogy ezt a mérőrendszert minden tengelyalkalmazáshoz használhatja. Az egyes rendszerelemek végszerelési módja ugyanis megegyezik, ami jelentősen megkönnyíti a sorozatgyártást és a gép üzembe helyezését.

A munkadarabok hatékony megmunkálásához egy négyoldalú munkadarabtartó használható, amelynek minden oldalán vannak munkadarabok. Ezt egy nyomatékmotor 360°-ban folyamatosan forgatja, ezáltal a munkadarabokat egymás után megfelelően pozícionálja a maráshoz. Ehhez egy induktív csatoló egy légrésen keresztül, érintés nélkül viszi át az energiát. Így kábelkopás és kábelszakadás nem fordulhat elő.

A rendkívül dinamikus, szupergyors és pontos mozgatásokat egy gyűrűs mérőtesttel rendelkező, a forgástengely csapágyazásába integrált inkrementális BML S1F felügyeli. Rendkívül pontos mérési eredményei biztosítják az optimális szabályozási minőséget, és ezáltal a pontos pozíció-visszajelzést, hogy a hajtás tökéletes csendben működjön.

A tervező számára előnyt jelent a kompakt méret, az érzékelőfej és a mérőszalag közötti nagy légtávolság, továbbá az ügyfélspecifikus funkcionális elem mágnesezettsége. A gépszerkezetbe való optimális integrációnak köszönhetően nagy mérési sugár és így nagyon nagy felbontás valósítható meg.

A munkadarabtartót kioldó elektromotor befogószerkezetében egy abszolút tárcsa található. Pontos abszolút mérési jel, amely a bekapcsolás után azonnal rendelkezésre áll, a befogószerkezet pontos pozícióját mutatja referenciamenet nélkül.

A hidraulika és a pneumatika kiküszöböléséhez az elektromos hajtástechnikát alkalmazták. Ez nagy teljesítményt biztosít, energiahatékony, és kiválóan felügyelhető.

A szerszám befogási útjának felügyeletét BIP induktív pozíciómérő rendszerünk végzi. Ez a rendszer egy acél céltárgy segítségével felügyeli az aktuális befogási állapotot. Ezen közvetlen információ mindenkor biztosítja a munkadarabtartó biztos reteszelését.

Ez a szennyeződésekkel szemben érzéketlen pozíciómérő rendszer nagy elmozdulási sebesség mellett is biztos, nagy ismétlési pontosságú pozíciófelügyeletet biztosít. Ez megbízhatóan garantálja az automatikus szerszámcserét és a folyamatbiztos megmunkálást.

Ez a megoldás gazdaságos, és már az első pillanatban meggyőző.

Az energia- és jelátvitelről egy BIC induktív csatoló gondoskodik. Ez lekérdezi az induktív érzékelőket a munkadarabtartóban, és vezérli a szelepszigetet.

Induktív csatolónk ideális választás mozgó gépalkatrészekhez. Az érintés nélküli továbbítóelem ugyanis az energiát és a jeleket is biztonságosan és kopásmentesen egy légrésen keresztül viszi át javítva ezzel a berendezés rendelkezésre állását.

IO-Link-interfészének köszönhetően kétirányúan működik, vagyis mindkét irányban továbbít adatokat. Így tudja egyszerre vezérelni az aktorokat és összegyűjteni az érzékelőjeleket.

Mivel a gyorsan leválasztható egységek a Plug-and-Play módszerrel egyszerűen kezelhetők, így rövid idő alatt megvalósíthatók új követelmények – mint pl. szerszámcsere. Ez nagy ütemsebességeket tesz lehetővé, és javítja a folyamatok rugalmasságát.

A munkadarabtartónak a három megmunkálótengelyen való pontos pozicionálása érdekében a BML S1F mágneskódolású mérőrendszerek biztosítják a lineáris motor optimális szabályozási minőségét.

Ezenfelül a gépgyártó gyorsan és rugalmasan összeszerelheti a kompakt rendszereket. A kezelés ugyanis egyszerű, és nagy szabad teret enged. A rendszer további előnye: A mérőszalagok akár helyben is testre szabhatók.

Egy BML S1F inkrementális lineáris útmérő rendszer felügyeli a szerszámváltó pontos pozicionálását az x-, y-, z-tengelyeken. Ez lehetővé teszi a gyors és megbízható szerszámcserét. A kívánt cserepozíció ugyanis mindig adott.

Ha a BML közvetlen mérőrendszert egy egyszerű golyósorsóval és egy fogasszíjjal kombinálja, akkor nagy pontosságot érhet el igen kedvező áron.

Az IO-Link-interfésszel rendelkező ultrahangos szintérzékelők biztosítják a marógép megbízható hűtő- és kenőanyag-ellátását. Az érzékelők folyamatosan érzékelik a folyamatban részt vevő folyadékok pontos töltöttségi szintjét, és azt kiváló minőségű digitális jel formájában továbbítják a vezérlésnek. Így a min. és max. érték megbízhatóan betartható.

Az IO-Link révén az üzemeltető mindig át tudja tekinteni a gépet. A kommunikációs szabvány ugyanis folyamatosan továbbítja a folyamatadatokat és a diagnosztikai információkat is.

A feszültségellátásról egy IO-Linkkel rendelkező, IP67 védettségű hálózati eszköz gondoskodik, amely közvetlenül a helyszínen, mostoha körülmények között használható, így kiválóan alkalmas a decentralizált, kapcsolószekrény nélküli telepítésre. Az IO-Linknek köszönhetően a hálózati eszköz kényelmesen, az irányítóközpontból felügyelhető, így nehezen hozzáférhető helyekre is beszerelhető.

A Heartbeat®‐funkcióval a gép üzemeltetője folyamatosan felügyelheti a kopást befolyásoló tényezőket. Megjelenítheti a terhelést és igénybevételt (stressz-szint), valamint az áramterhelést (terhelési szint). Ezenfelül az élettartam‐kijelzés tájékoztat a hátralévő élettartamról. Így búcsút inthet a termeléskieséssel járó váratlan leállásoknak.

A különböző üzemi állapotok felügyelhetősége és különböző állapotok folyamatos ellenőrizhetősége miatt a SmartLight LED-es jelzőoszlopokra esett a választás. Ennek színspektruma ugyanis részletes megjelenítést tesz lehetővé, jelzi továbbá a fizikai mérőszámok tendenciáit és lefolyását. Ráadásul a kezelésük egyszerűen verhetetlen. Az üzemmódok és színek között üzem közben – vagyis mechanikus átalakítás nélkül – válthat. A színek és zónák száma, mérete és színdefiníciója pedig egyedileg meghatározható. Mindez az IO-Link-interfésznek köszönhetően.

A SmartLight jelzi, hogy mennyi idő van még hátra a gép következő karbantartásáig. A villogás frekvenciájából meghatározható, hogy az alkatrésztárban van-e még elég megmunkálandó alkatrész. A töltöttségiszint-jelző pedig jelzi, hogy mennyi kenőanyag van még, és hogy mikor kell utántölteni a tartályt. Ez fokozza a gép üzembiztonságát.

A sokféle érzékelővel felszerelt gép jelentős mértékű automatizáltsága nagy teljesítményű, ugyanakkor gazdaságos vezetékezési koncepciót igényelt. A gépgyártó szerette volna hatékonyan összekötni a marógépet más típusú gépeivel is, hogy teljes körű kommunikációt tegyen lehetővé.

Az IO-Link jelentette az ideális megoldást. Az összekapcsoláshoz ugyanis elegendő a kedvező árú, háromeres, árnyékolatlan ipari kábel. A legkülönfélébb eszközök csatlakoztatásához pedig egyszerű M12‐es dugaszok használhatók. Az univerzális interfésznek köszönhetően központilag paraméterezhetők az intelligens érzékelők, és digitálisan magas jelminőséggel átvihetők az érzékelőről a vezérlésre a diagnosztikai információk, valamint a folyamatadatok.

Különösen érdekes a gépgyártó és a gép üzemeltetője számára: Az IO-Link és a nagy teljesítményű Feldbus-technológia kombinációja adatok teljes berendezésre kiterjedő, megbízható és rugalmas cseréjét teszi lehetővé.

A gépgyártó 16 szabadon konfigurálható be-/kimenettel rendelkező IO-Link-érzékelőhubokat használ, hogy a lehető legkedvezőbb áron tudja összegyűjteni az érzékelőjeleket. Különösen az IP67 védettségű robusztus fémházban lévő aktív elosztók alkalmasak kiválóan a marógép mostoha környezetéhez. Ezenfelül a kapcsolószekrényben nyolc szabadon konfigurálható be-/kimenettel rendelkező, IP20 védettségű IO-Link-érzékelőhubokat használnak. Kialakításuknak köszönhetően ezek tökéletesen integrálhatók szűk helyekre.

Ezek a hubok Plug-and-Play módszerrel össze vannak kötve egy 8 portos IO-Link masterrel, amely egyenként max. 16 érzékelővel rendelkező nyolc hub érzékelőinformációit továbbítja a vezérlésnek. Egy csomóponthoz így max. 136 be-/kimenet csatlakoztatható. Különösen gazdaságos megoldás: A villamosmérnöknek csak egy buszcímre van szüksége hozzá.

Az egyszerű adatkezelés volt az egyik oka, hogy a gépgyártó automatizált, RFID-technológiájú szerszámkezelés bevezetésén gondolkodott. Az optimális szerszámkihasználással és fenntartással együtt járó kimagasló gazdaságosság nem kevésbé volt meggyőző érv. Ráadásul a rendkívül hatékony szerszámkihasználás javítja a termelékenységet.

A szerszámkezelésnek köszönhetően ugyanis a megfelelő szerszám a megfelelő időben a megfelelő helyre kerül. A használat során a rendszer az összes vonatkozó szerszámadatot – mint például rendelkezésre állás, elhasználódás mértéke vagy hátralévő élettartam – valós időben eltárolja egy, a szerszámhoz rögzített adathordozóra. Az összes adat bármikor előhívható. Hiányos hozzárendelések többé nem fordulhatnak elő.

Nagyfrekvenciájú (13,56 MHz) BIS M rendszerünk biztosítja ezt a papírmentes, megbízható, magas értékteremtési tényezőjű szerszám-azonosítást. A kifejezetten a fémes környezetbe szánt rendszer kiválóan birkózik meg a nagy sebességekkel mostoha környezetben. A rendelkezésre álló alkatrészek sokféleségének köszönhetően sikerült a megfelelő rendszert gyorsan összeállítani, ellenőrizni és üzembe helyezni.

Minőségbiztosítási és gazdaságossági szempontok miatt teljesen automatikus munkadarab-adagolásra és -követésre volt szükség. A technika kiválasztásakor fontos volt az is, hogy a gyártási folyamat nyomon követhető legyen.

E tekintetben az RFID kulcsfontosságú technológiának bizonyul. Az RFID ugyanis automatikusan dokumentálja minden egyes késztermék, illetve minden felhasznált nyersanyag és üzemi anyag gyártási előzményeit – idő, hely és folyamat tekintetében. E valós idejű információknak köszönhetően a hibás alkatrészek még üzem közben kivehetők a folyamatból, kijavíthatók, és visszavezethetők a gyártásba.

Ennek érdekében minden munkadarabhoz a BIS M nagyfrekvenciájú RFID-rendszer egy adathordozója társul. Ezek az ipari használatra is alkalmas, nagy sebességű adathordozók korlátlan alkalommal írhatók/olvashatók, és bírják a nagy teljesítményt és a gyors ütemidőket. Fémes környezetbe szánták őket, és sem a fémpor, sem a víz vagy az olaj nem árthat nekik. Éppen ezért ideálisak azonosítási feladatokhoz kis fém alkatrészek marásakor.

A rendszer a folyamati lánc minden lépését regisztrálja, és azok nyomon követhetők. Ezáltal a teljes gyártási folyamat áttekinthető, és az anyagáramlás a teljes területre kiterjedően irányítható. A nyersdarabtól a késztermékig biztosítható az optimális folyamat. Az ilyen típusú marógépek így tökéletesen integrálhatók a Smart Factoryba.