Pohyb, který splní každé přání – a efektivně!
Dnes je řeč o elektrických pohonech, přesněji řečeno o jejich mechanické části. I přesto, že je svět kolem nás stále více závislý na softwaru a virtuálním prostředí, bez mechaniky vyrobit nic nelze.
Stále častější změna sortimentu vede k potřebě stále silnější přizpůsobivosti a univerzality strojů a zařízení. Nastavení mechaniky musí být snadné a rychlé, proto je jedním ze silných globálních trendů v automatizaci využití elektrických pohonů, jejichž pohyb se snáze změní podle momentálních požadavků na výrobu.
Pro nejjednodušší úlohy lze využít pohony s integrovanými motory, elektronikou a softwarem. Postačí dva kabely, jeden s napájením a druhý s ovládacími signály. Vše se odehrává přímo na pohonu, nepotřebujete žádný počítač ani software. Kromě nastavení rychlosti a síly lze využívat i polohování prostřednictvím komunikace IO-Link, která je standardně obsažena v komunikačním kabelu. Na obr. 1 je názorný přehled řady s označením Simplified Motion Series. Jde o přímočaré i otočné pohony obvykle menších velikostí.
Správný výběr mechaniky rozhoduje o celkové efektivitě úlohy, vhodné velikosti motorů, ovladačů a také životnosti a spotřebě energie. Malá chyba na začátku (v mechanice) má velký vliv na výsledek.
Mechanika – obecné rozdělení
Druh pohonu – přímočaré pohony mohou obsahovat buď ozubený řemen, nebo vřeteno. Volba závisí na požadované rychlosti i zatížení. Pohony s řemenem dovolují rychlejší pohyby na velké vzdálenosti (až 5 m/s se standardním zdvihem do 8,5 m), avšak s poněkud menší přesností (řádově několik setin mm).
Druh vedení – pomineme-li rozdělení na vedení valivé či kluzné (používá se zřídka), je důležité, zda je umístěno vně s výhodou malé vzdálenosti od působiště zátěže, nebo uvnitř, protože potřebujeme vedení i pohon chránit před vnějšími vlivy, nebo naopak bránit unikání částeček ven. Ochrana se často doplňuje malým přetlakem či podtlakem uvnitř.
Uspořádání pohybu – portálový nebo letmý princip znamená možnost výhodné volby. Tam, kde jde např. o zásah pod lis, letmé pohony snadno uvolňují pracovní prostor, hodí se také pro koncové pohyby (osa Z) při manipulaci. Portál je zase výhodný pro dlouhé zdvihy či jako součást základních pohybů manipulátorů.
Nejvíce používané řady otočných pohonů
Ve skupině malých velikostí (viz obr. 1) jsou hlavními pohony ELGC (portálové), EGSC (letmé) a ELGR (jednoduché vedení na tyčích, zdvih až 1500 mm), EPCE (pro rychlé pohyby, např. třídění), ERMO (otočné).
Pro střední až velké zatížení slouží pohony EGC s vnějším vedením (obr. 2), standardním zdvihem až 8500 mm, ELGA s vnitřním chráněným vedením (obr. 3) a ELCC (letmé se zdvihem až 2000 mm, obr. 4). Pro velké zátěže se s výhodou používá dvojitého vedení pohonů EGC-HD.
Kromě základních principů jsou k dispozici i neobvyklé druhy pohonů a praktické kombinace pohybů. Elektrické válce se snadno upevňují, jsou skvěle utěsněny a odolávají vnějšímu prostředí, řada ESBF zvládne síly až do 100 000 N (obr. 5). Otáčení a posuv na minimálním prostoru dokáže např. EHMB (obr. 6), otáčení a úchop zase EHMD.
Za zmínku stojí i případná další výbava. Údaje z externího odměřování lze porovnávat s hodnotami z motoru a v případě poruchy bezpečně zastavit mechanickou brzdou, která se nekompromisně zachytí na kolejnici vedení, jako bezpečnostní tak mohou být použity i pohony s řemenem (obr. 1). Některé katalogové výrobky jsou kompletními manipulátory pro nejvyšší frekvence pohybů, např. H-portály, jejichž motory i kabely jsou stacionární a pohybuje se jen nejnutnější mechanika, nebo konstrukce s paralelní kinematikou pod názvem Tripod EXPT (obr. 7).
Většinu jednotlivých výrobků lze kombinovat do podoby kompletních manipulátorů, pomůckou k jejich sestavení je software na internetových stránkách Festo. Během několika minut si sami navrhnete manipulátor přesně v souladu se svými požadavky, a to včetně individuální dokumentace, modelu pro CAD, kusovníku použitých dílů a s jistotou a zárukou správné velikosti, výkonu a nosnosti. Stačí jen zadat ono pověstné přání z úvodu článku, které chcete splnit. Úspora nákladů a pracnosti je významná, snadno využijete mnohaletých zkušeností a znalostí manipulace, které jsou v návrhu ukryty. Pohyb je totiž naším řemeslem.
www.festo.cz
Foto: Festo
76
.gif)
