• Klient: EMAG Budowa Maszyn GmbH
• Miejsce: Model targowy na targach SPS 2018
• Branża: Produkcja obrabiarek
• Zastosowanie: Roboty portalowe

• optymalizacja przepływu materiałów w intralogistyce
• przygotowanie zintegrowanych instalacji na przyszłość pod kątem elastyczności, komunikacji i bezpieczeństwa
• automatyczne rozpoznawanie produktów, bezpieczne chwytanie i szybkie dostarczanie do miejsca przeznaczenia
• System portalowy bez znanych łańcuchów zasilających
• znaczna oszczędność energii
• silny partner w zakresie kompleksowej techniki automatyzacji

• optyczne i indukcyjne sposoby przesyłu sygnałów i energii
• kilka robotów poruszających się w dużej mierze swobodnie na tej samej, poziomej trasie
• indukcyjne przesyłanie energii MOVITRANS^® z zdecentralizowanym modułem zasilającym TES
• krótkotrwałe zapotrzebowanie na energię pokrywane z akumulatora DPS
• Fotokomórka danych dla protokołu EtherCAT® działającego w czasie rzeczywistym
• interpolowane wartości zadane położenia są przesyłane w odstępach co 1 ms z centralnego systemu sterowania SEW do czterech serworegulatorów umieszczonych w towarzyszącej obudowie SEW
• MOVI^-C®CONTROLLER do obliczania złożonego sterowania ruchem robota
• centralny układ sterowania bezpieczeństwem dla wszystkich robotów i całej maszyny

• Kompleksowe rozwiązanie z jednej ręki
• ogromna swoboda w procesach logistycznych
• mniej hałasu
• mniejsze zużycie
• wyższa dynamika
• mniejsze wymagania przestrzenne
• zapobieganie przerwaniu przewodu
• brak ograniczeń liczby cykli
• łatwa wymiana danych
• proste sterowanie sterowaniem
• duża gęstość informacji
• optymalne warunki do diagnostyki i usuwania błędów
• duża oszczędność energii
• większa elastyczność i wydajność

W intralogistyce branży budowy maszyn roboty bramowe stanowią sprawdzone i powszechnie stosowane rozwiązanie systemowe do transportu materiałów między maszynami lub centrami produkcyjnymi. Zazwyczaj łańcuchowy prowadnik kabli służy do prowadzenia kabli zasilających i transmisji danych.

Nasza przełomowa nowość dla robotów kartezjańskich kładzie teraz kres tym zajmującym dużo miejsca i mało elastycznym łańcuchom energetycznym. Jest to możliwe dzięki inteligentnemu rozwiązaniu systemowemu wykorzystującemu optyczną i indukcyjną transmisję sygnałów i przesył energii.

Tak inteligentnie można rozwiązać kwestię intralogistyki za pomocą robota portalowego: dzięki temu, że kilka robotów na tej samej trasie może poruszać się swobodnie w płaszczyźnie poziomej, możliwe stają się procesy logistyczne, których zastosowanie łańcuchów zasilających praktycznie uniemożliwiałoby realizację. Rozwiązanie to radzi sobienawet z nakładającymi się odcinkami.W porównaniu z tym

Dla porównania, w przypadku łańcuchów zasilających, które przecież muszą się stale poruszać, konieczne byłoby wprawianie w ruch znacznie większych mas. W konsekwencji doszłoby do wysokiego poziomu hałasu, dużego zużycia i utraty dynamiki. Jednocześnie z powodu powstającego tarcia zużycie energii byłoby niepotrzebnie wysokie. Dobrze, że dzięki nowemu rozwiązaniu wszystko to w firmie EMAG należy już do przeszłości

Szczególnie inteligentna jest konstrukcja naszego rozwiązania systemowego dla robotów bramowych dzięki indukcyjnemu przesyłowi energii MOVITRANS^® oraz zdecentralizowanemu modułowi zasilającemu TES. Dzięki temuniemajuż żadnych ograniczeń dotyczących przestrzeni montażowej, zużycia, zużycia energii ani ewentualnego przerwania przewodu. Swoboda i wysoka dynamika zamiast ograniczonej liczby cykli to teraz nasza dewiza. Dzięki naszej modułowej automatyce maszyn istnieje możliwość wykonania przesyłu o mocy od 3 do 8 kW.

Rozwiązanie automatyzacyjne dla firmy EMAG staje się szczególnie interesujące, gdy przyjrzymy się bilansowi energetycznemu. Chociaż już samo przyspieszenie na osi poziomej wymaga mocy ponad trzech kilowatów, robot w całym cyklu obciążenia nie pobiera nawet 500 watów przez głowicę odbiorczą MOVITRANS^®.

Sekret tkwi w tym, że aplikacja czerpie energię potrzebną na krótki czas z zdecentralizowanej pamięci energii MOVI-DPS^®.. Akumulator ten (DPS = Drive Power Solution) to pakiet kondensatorów dwuwarstwowych, który odpowiada za zasilanie robotów napięciem obwodu pośredniego 100 V_DC.

Skąd jednak pochodzi energia w tym magazynie energii? Jeśli przyjrzymy się robotowi portalowemu lub jego typowemu profilowi jazdy, zauważymy, że fazy przyspieszania przeplatają się tutaj z fazami hamowania. Zamiast odprowadzać energię generatorową generowaną podczas faz hamowania – jak to zwykle bywa – poprzez rezystory, rozwiązanie firmy SEW-EURODRIVE zatrzymuje tę energię hamowania w procesie za pomocą zdecentralizowanego magazynu energii.

Sposób działania magazynu energii DPS przypomina działanie boosta prędkości,gdy napędy portalu przyspieszają roboty od zera do sześciu metrów na sekundę. Oszczędność energii jest ogromna. Dzięki temu rozwiązaniu MOVITRANS^®— należywyrównać już tylko straty mechaniczne. W rezultacie system zużywałącznie zaledwie 500 watów na jeden cykl obciążenia.

Komunikacja w robocie portalowym odbywa się całkowicie bez konieczności stosowania kabli. Zamiast tego jako połączenie optyczne z jednostkami mobilnymi wykorzystywana jest fotokomórka danych dla protokołu Ethernet w czasie rzeczywistym EtherCAT®. Za pośrednictwem tej fotokomórki danych dane napędowe mogą być przekazywane kaskadowo do jednostek mobilnych w systemie. Dzięki temu nie jest potrzebne oddzielne sterowanie dla każdego z robotów. Jeden cykl trwa zaledwie jedną milisekundę – i to praktycznie bez opóźnień, które należałoby uwzględnić podczas wysyłania interpolowalnych wartości zadanych położenia do regulatorów lub podczas przekazywania wartości rzeczywistych.

Również komunikacja w zakresie bezpieczeństwa funkcjonalnego odbywa się za pośrednictwem EtherCAT®. Wszystkie jednostki ruchome oraz cała maszyna są połączone za pośrednictwem centralnego sterownika bezpieczeństwa. W tym celu wykorzystywany jest protokół EtherCAT® Safety – Safety over EtherCAT®, który zapewnia bezpośrednią komunikację między sterownikiem bezpieczeństwa a sterownikiem^MOVI-C®CONTROLLER.

Rozwiązanie to umożliwia łatwą wymianę danych między obydwoma sterowaniami, a ponadto upraszcza programowanie i dzięki uzyskanej gęstości informacji stwarza najlepsze warunki do diagnostyki i usuwania błędów.

Dzięki tej aplikacji pokazujemy, że zarówno master Safety over EtherCAT®, jak i fotokomórka danych EtherCAT® mogą być płynnie zintegrowane ze światem automatyki firmy SEW-EURODRIVE.

Tylko jeden centralny sterownik dla maksymalnie czterech robotów mobilnych: MOVI-C^®CONTROLLER z naszego modułowego systemu automatyki MOVI-C^® przejmuje obliczanie złożonego sterowania ruchem robotów.

Przy obliczaniu profilów ruchu chodzi nie tylko o unikanie kolizji, ale także o precyzyjną koordynację połączonych robotów, w szczególności pod kątem wydajności całej aplikacji.

Rozwiązanie SEW-EURODRIVE w zakresie automatyzacji maszyn jest na tyle elastyczne, że użytkownicy mogą szybko i sprawnie reagować na zmiany. Jeśli na przykład jedna z maszyn w sieci produkcyjnej potrzebuje podwójnej wydajności przepływu materiału, można elastycznie ściągać i wykorzystać w tym obszarze robota z systemu portalowego.

Obszary maszyn, które zostały „wyłączone z łańcucha produkcyjnego”, wraz ze swoimi bardziej mobilnymi zasobami będą w przyszłości znacznie bardziej elastyczne i wydajne.