Elastyczność – nieodłączna cecha urządzeń dla aplikacji odpornych na czynniki mechaniczne

Moduł MS01 do pneumatycznej kontroli detali

Dzięki napędowi opartemu na mechanizmie śrubowo-tocznym te łatwe w montażu podzespoły łączą zalety technologii napędów elektrycznych z solidną konstrukcją. Już kilka miesięcy po pojawieniu się na rynku, nowe siłowniki EMC dostarczane w wersjach ze zmienną długością skoku znalazły szerokie zastosowanie w produkowanych seryjnie maszynach do obróbki metalu, w urządzeniach do obróbki plastycznej (łączenie poprzez wcisk), a także w przemyśle spożywczym.

Siłownik elektromechaniczny EMC reprezentuje potencjał, jaki może zaoferować połączenie różnych technologii i współpraca specjalistów różnych branż – zasada działania firmy Bosch Rexroth. Gotowy do montażu podzespół składa się wyłącznie ze standardowych elementów produkowanych masowo do urządzeń służących do przemieszczeń liniowych w procesie produkcyjnym oraz do napędów pneumatycznych i elektrycznych. Całe urządzenie jest dostępne w sześciu wielkościach, zapewniając zmienną długość skoku aż do 1500 mm.

Mechanika siłowników EMC jest oparta na profilach aluminiowych stosowanych do konstrukcji siłowników pneumatycznych i zintegrowana z mechanizmem śrubowo-tocznym wykonanym techniką rolkowania. Oferowane są wszelkie powszechnie stosowane kombinacje średnic i skoków. Profil jest zgodny z normą ISO 15552 i ma otwory przeznaczone do montażu czujników. Dzięki standaryzacji wymiarów użytkownicy mogą stosować kombinacje siłowników pneumatycznych i siłowników EMC bez żadnego dodatkowego nakładu pracy projektowej, co prowadzi do uzyskania perfekcyjnych rozwiązań, zarówno pod względem technicznym, jak i ekonomicznym. Na żądanie firma Bosch Rexroth może dostarczyć siłownik EMC wyposażony w serwomotor lub silnik krokowy tak dobrany, aby optymalnie pasował do konkretnej aplikacji. Konstrukcja pozwala na uzyskanie maksymalnej prędkości przemieszczania nawet do 96 m/min. W zależności od układu montażowego użytkownicy mogą dołączyć silnik do siłownika przez gniazdo montażowe silnika i sprzęgło lub przez pasek (klinowy) po stronie napędu.

Precyzyjne łączenie

W przeszłości wybierano nasze moduły jedynie dla kilku rodzajów „trudnych” aplikacji. Ale dzięki systemowi, który opracowaliśmy w 2007 roku, coraz więcej użytkowników zaczęło doceniać zalety naszego precyzyjnego systemu nadzorowania procesów – mówi Josef Hilsmann, dyrektor zarządzający EMG Engineering.

Firma ta, mająca swoją siedzibę w północno-wschodnich Niemczech, stosuje siłowniki elektromechaniczne do budowy super precyzyjnych modułów. Siłowniki o trzech wielkościach konstrukcyjnych zapewniają zakres sił ciągnących i pchających od 1,5 kN do 12 kN, co pozwala na kompaktową budowę modułów. Inni producenci maszyn do montażu „na wcisk” również stosują te wysokowydajne i mocne siłowniki, wymagające w dodatku niewielu zabiegów serwisowych, do takich zastosowań, jak np. montaż wałów Kardana w fabrykach części samochodowych lub do delikatnego wstawiania silników elektrycznych do urządzeń AGD. W wielu przypadkach te rozwiązania zastępują konstrukcje opracowane samodzielnie przez klientów, dzięki czemu można zmniejszyć nakład pracy na projektowanie, wytwarzanie i uruchomienie urządzeń.

Mocna i wytrzymała konstrukcja

Siłowniki EMC są szczególnie przydatne dla wszelkich rodzajów zastosowań, gdzie wymagane są bardzo duże siły. Precyzyjnie rolkowane mechanizmy śrubowo-toczne, wykonane w klasie tolerancji T7, zapewniają niezwykle wysoką powtarzalność ruchów całego systemu. Łożysko stałe zamontowane w pokrywie siłownika – kulkowe kątowe łożysko oporowe do pracy w trudnych warunkach – w pełni wykorzystuje wysoką nośność śruby z nakrętką kulkową. Dzięki temu nowa konstrukcja pozwala na osiągnięcie siły posuwu nawet do 21 kN. Szeroki wybór powszechnie stosowanych średnic nakrętki kulkowej oraz skoków, w połączeniu z rozmaitymi silnikami, pozwala na optymalizację parametrów eksploatacyjnych, takich jak dokładność pozycjonowania, siła osiowa oraz szybkość przemieszczeń zgodnie z wymaganiami każdej konkretnej aplikacji.

Wysoka obciążalność oferowanych urządzeń zainspirowała jednego z producentów do zastosowania siłownika EMC w 10-gniazdowym przyrządzie obróbkowym. Po umieszczeniu elementów system manipulacyjny musiał wytrzymać nacisk ogromnych sił powstających podczas obróbki mechanicznej, a do tego celu wybrano właśnie siłownik EMC. Łożysko ślizgowe wspierające tłoczysko po stronie głowicy siłownika oraz zintegrowany system zapobiegający obrotom zapewniają niezawodne i precyzyjne działanie siłownika, nawet pod obciążeniem. Rexroth dostarcza siłowniki EMC po wykonaniu podstawowego fabrycznego smarowania, więc jedyną wymaganą czynnością obsługową wykonywaną przez użytkownika jest ewentualne przesmarowanie urządzenia w przypadku zastosowań wymagających bardzo dużych przemieszczeń.

Odporność na korozję i łatwość czyszczenia

Jedną ze szczególnych zalet siłowników EMC jest ich wykonanie w stopniu ochrony IP65, dzięki czemu nadają się one do zastosowania w trudnych warunkach środowiskowych w zakładach przemysłowych zajmujących się obróbką metalu. W przypadku stosowania siłownika jako urządzenia pozycjonującego obrabiany element w maszynach szlifierskich, urządzenie wytrzymuje nawet bezpośredni kontakt z cieczami chłodząco-smarującymi, gdyż tłoczysko oraz uchwyt montażowy są wykonane ze stali odpornej na korozję. Uszczelnienie chroni wnętrze urządzenia przed przedostawaniem się opiłków metalu, pyłu szlifierskiego i innych rodzajów zanieczyszczeń. Nawet w przypadku pracy na powietrzu, jak np. w systemach napędu baterii słonecznych z układem śledzenia za słońcem, mocne i odporne siłowniki niezawodnie przemieszczają duże masy paneli słonecznych i utrzymują je bezpiecznie w wymaganej pozycji.

Siłowniki EMC znalazły również swoje zastosowanie w przemyśle opakowań i produktów spożywczych, gdzie wszystkie elementy składowe linii produkcyjnych są regularnie spłukiwane i zalewane płynami myjącymi. Na przykład w piekarni wafli siłowniki elektromechaniczne EMC są używane do precyzyjnego pozycjonowania rozmaitych form do wypieków. Na tej linii, podobnie jak i w innych zastosowaniach, siłowniki EMC pracują w kombinacji z siłownikami pneumatycznymi tak, aby obsłużyć rozmaite wymagane kierunki przemieszczeń w najbardziej wydajny i oszczędny sposób.

Szeroki zakres akcesoriów oraz liczne elementy montażowe upraszczają instalację siłowników EMC, nawet w przypadku aplikacji cechujących się wysoką czułością. Na przykład urządzenia montażowe spełniają wymagania w zakresie wysokiej precyzji przy produkcji strun do instrumentów muzycznych. Rexroth dostarcza czujniki pola magnetycznego (wykorzystujące efekt Halla lub typu Reed), co zapewnia spełnienie rozmaitych wymagań odnośnie dokładności działania. Wszystko, co użytkownicy muszą zrobić samodzielnie, to wsunąć te czujniki do gniazd przewidzianych w tym celu na obudowie siłownika i dokręcić je śrubami. Oprogramowanie do konfiguracji siłowników EMC (EMC Online Configurator) dostępne na stronie www.boschrexroth.com/emc zapewnia potencjalnym użytkownikom możliwość szybkiego otrzymania, po uprzednim zarejestrowaniu się, danych dla narzędzi CAD, a także cennika i informacji o warunkach dostawy. Przewodnik wybierania urządzeń ułatwia poszukiwanie odpowiedniego wyrobu. Trzeba jedynie podać średnią lub maksymalną wartość siły.

Konfigurowanie siłowników elektromechanicznych to proces niezwykle elastyczny. Rexroth dostarcza siłowniki albo jako podzespoły czysto mechaniczne, albo jako kompletne urządzenia, gdzie silnik jest dobrany optymalnie do danej aplikacji. Producent modułów, firma EMG Engineering, poszła nawet o krok dalej, zamawiając siłowniki elektromechaniczne EMC w pakiecie wraz z serwonapędem IndraDrive produkcji Bosch Rexroth ze zintegrowanym sterowaniem Motion Logic.

Pneumatyczne, hydrauliczne czy elektryczne?

Wchodząc na rynek z siłownikami elektromechanicznymi EMC firma Rexroth wypełniła lukę pomiędzy rozwiązaniami hydraulicznymi a pneumatycznymi. Siłowniki pneumatyczne stanowią element bardzo oszczędnej technologii napędowej, szczególnie w przypadku jasno zdefiniowanych profili przemieszczeń. Dzięki swojej niewielkiej masie są często stosowane w układach osiowych w celu minimalizacji przemieszczanych mas. Ich dodatkową zaletą jest duża prędkość, co skraca czas trwania cyklu wykonywanych ruchów roboczych. Zastosowanie siłowników hydraulicznych zapewnia bardzo dużą gęstość mocy i kompaktowe wymiary instalacji. Siłowniki EMC produkowane przez firmę Rexroth na skalę przemysłową dają możliwości do stosowania technologii serwonapędów w połączeniu z elastycznością przemieszczeń do rozmaitych położeń i z łatwością użycia w wielu zastosowaniach. Dzięki standardowym wymiarom zewnętrznym podzespoły pasują niemal do wszystkich konstrukcji zapewniając jednocześnie możliwość ruchów siłownika w każdych warunkach, również tam, gdzie nie ma możliwości zasilania olejem hydraulicznym czy sprężonym powietrzem. Dzięki tym innowacyjnym podzespołom Rexroth oferuje swój nowy produkt do linii opakowań w przemyśle spożywczym, do systemów dozowania i dystrybucji, produkcji narzędzi oraz maszyn do obróbki drewna, maszyn tnących, do przemysłu papierniczego, a także do uchwytów montażowych i mocujących, w technologii montażu podzespołów, automatyzacji ruchów i manipulacji elementów na liniach produkcyjnych czy w przemyśle baterii słonecznych.

Kontakt dla czytelników
tel.: +48 61 816 7748
fax: +48 22 816 7746
e-mail: frederick.goetz@boschrexroth.pl
adres: ul. Krucza 6, 62-080 Poznań
Internet: www.boschrexroth.pl