• Zákazník: EMAG strojírenství GmbH
• Místo: Výstavní model na veletrhu SPS 2018
• Odvětví: Výroba obráběcích strojů
• Aplikace: Portálový robot

• optimalizují intralogistický tok materiálu
• připravit propojené systémy na budoucnost z hlediska flexibility, komunikace a bezpečnosti
• automaticky rozpoznávat produkty, bezpečně je uchopovat a rychle dopravovat na místo určení
• Portálový systém bez známých řetězů pro vedení energie
• výrazná úspora energie
• silný partner pro kompletní automatizační techniku

• optické a indukční způsoby přenosu signálu a energie
• několik robotů se může na stejné horizontální trase pohybovat v podstatě volně
• indukční přenos energie MOVITRANS^® s decentrálním napájecím modulem TES
• krátkodobá spotřeba energie je napájena z akumulátoru DPS
• datová světelná závora pro protokol EtherCAT® v reálném čase
• interpolované požadované polohy jsou v 1ms intervalu přenášeny z centrálního řízení SEW do čtyř servoregulátorů v doprovodném skříňovém modulu SEW
• MOVI^-C^®CONTROLLER pro vypočítání komplexního řízení pohybu robota
• Centrální bezpečnostní řízení pro všechny roboty a celý stroj

• Systémové řešení z jedné ruky
• obrovská flexibilita logistických procesů
• méně hluku
• menší opotřebení
• vyšší dynamika
• menší prostorové nároky
• zabránění přerušení kabelu
• žádné omezení počtu cyklů
• jednoduchá výměna dat
• jednoduché programování řízení
• vysoká informační hustota
• optimální podmínky pro diagnostiku a odladění
• výrazná úspora energie
• vyšší flexibilita a produktivita

V intralogistice strojírenství jsou portálové roboty osvědčeným a běžným systémovým řešením pro tok materiálu mezi stroji nebo výrobními centry. Přenos energetických a datových kabelů obvykle zajišťují pohyblivé kabelové žlaby.

Naše průlomová novinka pro kartézské roboty nyní ukončuje éru těchto prostorově náročných a nepružných energetických řetězů. To umožňuje inteligentní systémové řešení s optickým a indukčním přenosem signálu a energie.

Tak inteligentně lze řešit intralogistiku pomocí portálového robota: Díky tomu, že se několik robotů na stejné trase může pohybovat horizontálně a volně, jsou možné logistické procesy, které by s energetickými řetězy byly stěží realizovatelné. Toto řešení zvládádokonce i překrývající se úseky.

Naproti tomu u energetických řetězů, které se musí neustále pohybovat spolu s robotem, by bylo nutné uvádět do pohybu výrazně větší hmotnosti. V důsledku toho by docházelo k vysoké hladině hluku, vysokému opotřebení a ztrátám v dynamice. Zároveň by byla spotřeba energie kvůli vznikajícímu tření zbytečně vysoká. Je dobře, že díky novému řešení je to vše u společnosti EMAG již minulostí

Naše systémové řešení pro portálové roboty je obzvláště chytré díky indukčnímu přenosu energie MOVITRANS^® a decentrálnímu napájecímu modulu TES. Díky tomujižneexistují žádná omezení, pokud jde o montážní prostor, opotřebení, spotřebu energie nebo možné přerušení kabelu. Svoboda a vysoká dynamika namísto omezeného počtu cyklů jsou nyní naším heslem. Díky naší modulární automatizaci strojů je nyní proveditelnost přenosových výkonů mezi 3 a 8 kW.

Z hlediska energetické bilance je toto automatizační řešení pro společnost EMAG obzvláště zajímavé. Ačkoli již samotné zrychlení na horizontální ose vyžaduje výkon přes tři kilowatty, robot během celého zátěžového cyklu odebírá přes přenosovou hlavu MOVITRANS^® ani 500 wattů.

Trik spočívá v tom, že aplikace čerpá krátkodobou spotřebu energie z decentrální paměti MOVI-DPS^®.. U tohoto akumulátoru (DPS = Drive Power Solution) se jedná o balíček kondenzátorů s dvojitou vrstvou, který zajišťuje napájení robotů napětím meziobvodu 100 V_DC.

Odkud však pochází energie v tomto akumulátoru? Při pohledu na portálový robot, respektive na jeho typický profil pohybu, je patrné, že se zde střídají fáze zrychlování s fázemi brzdění. Místo toho, aby byla energie generátorová během brzdných fází – jak je obvyklé – odváděna přes odpory, řešení společnosti SEW-EURODRIVE tuto brzdnou energii uchovává v procesu prostřednictvím decentralizovaného akumulátoru energie.

Princip fungování akumulátoru energie DPS se přitom podobá boostu,když pohony portálu zrychlují roboty z nuly na šest metrů za sekundu. Úspora energie je obrovská. Díky tomuto řešení MOVITRANS^®je třebakompenzovat již pouze mechanické ztráty. Výsledkem je, že systém spotřebujeza jeden pracovní cyklus celkem pouze 500 wattů.

Komunikace v portálovém robotu funguje zcela bez nutnosti vedení kabelů. Místo toho se jako optické spojení s mobilními jednotkami používá datová světelná závora pro protokol EtherCAT® v reálném čase. Prostřednictvím této datové světelné bariéry lze kaskádově předávat data pohonu mobilním jednotkám v systému. Samostatné řízení pro každého z robotů je tak zbytečné. Jeden cyklus trvá pouze jednu milisekundu – a to prakticky bez zpoždění, které by bylo třeba zohlednit při odesílání interpolovatelných žádaných hodnot polohy do regulátorů nebo při zpětné vazbě skutečných hodnot.

Také komunikace pro funkční bezpečnost probíhá přes EtherCAT®. Všechny mobilní jednotky a celý stroj jsou přitom propojeny prostřednictvím centrálního bezpečnostního řídicího systému. K tomu se používá protokol EtherCAT® Safety „Safety over EtherCAT®“, který zajišťuje přímou komunikaci z bezpečnostního řídicího systému do^MOVI-C®CONTROLLER.

Toto řešení umožňuje snadnou výměnu dat mezi oběma řídicími jednotkami, navíc zjednodušuje programování a díky získané hustotě informací vytváří nejlepší předpoklady pro diagnostiku a odladění.

Touto aplikací ukazujeme, že jak master Safety over EtherCAT®, tak i datová světelná závora EtherCAT® lze hladce integrovat do světa automatizace společnosti SEW-EURODRIVE.

Pouze jedno centrální řízení pro až čtyři mobilní roboty: MOVI-C^®CONTROLLER z našeho automatizačního modulárního systému MOVI-C^®vypočítává komplexní řízení pohybu robotů.

Při vypočítávání pohybových profilů jde kromě prevence kolizí také o přesnou koordinaci zapojených robotů, zejménas ohledem na produktivitu celé aplikace.

Řešení pro automatizaci strojů od společnosti SEW-EURODRIVE je přitom natolik flexibilní, že uživatelé mohou na změny reagovat rychle a pružně. Pokud by například jeden ze strojů ve výrobním svazku potřeboval dvojnásobný průtok materiálu, lze pro tuto oblast flexibilně stáhnout a využít robota z portálového systému.

„Odpojené od řetězce“ budou oblasti strojů s jejich pohyblivějšími zdroji v budoucnosti výrazně flexibilnější a produktivnější.