Компактные приводные системы способствуют повышению общей технологической безопасности, надежности и экономической эффективности соответствующих решений по автоматизации в различных отраслях промышленности. Это Это касается и управления приложениями.
Эти приводы в компактных вращающихся–поворотных модулях с высоким вращающим моментом обеспечивают точное перемещение даже крупногабаритных деталей, как в случае с быстродействующими отвертками, так и в автоматических поворотных системах обработки, сборки и тестирования. Тех, кто ищет эффективное и компактное решение для выполнения типичных операций, связанных с погрузочно-разгрузочными работами и технологией сборки, таких как поворот, вертлюжное движение, завинчивание, прокатка или намотка, могут заинтересовать вращающиеся–поворотные модули серии ForTorque от специалиста по кинематике JA2 (Jung Antriebstechnik u. Автоматизация, см. фирменную вставку), расположенную в Веттенберге, Германия. Это объясняется тем, что поворотные устройства slimline infinite идеально подходят для высокодинамичного вращения крупногабаритных деталей с высокой инерцией и эксцентриковых захватов, а также для использования в технологиях навинчивания и намотки рулонов.
Поворачивать, вращать на шарнирах, завинчивать, наматывать
Типичным случаем применения миниатюрных поворотно–роторных модулей является, например, завинчивание крышек на небольших контейнерах для косметики или фармацевтических препаратов в ограниченном пространстве на полностью автоматизированных упаковочных линиях. Модули также подходят для тех случаев, когда необходимо поворачивать захваты или заготовки, например, при сборке или разделении изделий. Они разработаны в виде модульной системы и доступны в шести типоразмерах диаметром 16, 20, 25, 35, 40 и 45 мм. Это относится к максимальным и постоянным крутящим моментам от 0,3 и 0,14 Нм до 4,0 и 2,6 Нм соответственно. Инерция груза может составлять от 2,0 до 200 кгс/см2. Это обеспечивает наиболее подходящее решение для точного перемещения под углом и позиционирования при широком спектре различных задач по обработке и сборке.
Для снижения нагрузки на выходной вал редукторов в случае высоких внешних моментов инерции выходная пластина четырех более крупных модульных моделей оснащена чрезвычайно жестким подшипником, состоящим из двух подшипников тонкого сечения. Кроме того, поворотно–поворотный модуль диаметром 40 мм может быть дополнительно оснащен жидкостным поворотным соединением для пневматики или вакуума, например, для подачи сжатого воздуха в пневматический захват. Специалисты по кинематике продвигают модульную концепцию еще дальше: интересной возможностью является объединение быстродействующих поворотных устройств с линейными осями, например, серии QuickLab. Соответствующие переходные пластины поставляются в качестве аксессуаров. В результате получаются компактные подъемно–поворотные системы, а также пятиосевые подъемно-транспортные системы.
Высокая динамика и точность
“Приводы являются сердцем нашей модульной системы автоматизации, и требования, предъявляемые к ним, очень высоки“, – объясняет Вильгельм Юнг, управляющий директор JA2. “Двигатели должны работать с высокой динамичностью, быть точно управляемыми и иметь подходящие размеры“. Например, в случае с модулями ForTorque убедительными оказались бесщеточные двигатели постоянного тока серий B и BX4 от FAULHABER (см. фирменную коробку). Двигатели с двухполюсной и четырехполюсной технологией чрезвычайно компактны. Используемые варианты серии B диаметром 16, 20 и 35 мм имеют длину всего 28, 36 и 68 мм соответственно, но обеспечивают постоянный крутящий момент до 168 мН в случае самого большого варианта. То же самое относится и к серии BX4. “Здесь мы используем двигатели диаметром 22 мм или 32 мм с постоянным крутящим моментом 18 и 53 Нм соответственно“, – сообщает Вильгельм Юнг.
Двигатели используются в редукторах ForTorques со скоростью вращения до 8000 об/мин. Различные редукторы, в том числе планетарные редукторы FAULHABER с нулевым люфтом, обеспечивают понижение скорости. В конечном счете, технология gearhead с соответствующей максимальной частотой вращения на входе определяет предел максимальной частоты вращения двигателя. “Затем мы выбираем передаточное число в зависимости от области применения“, – продолжает Вильгельм Юнг. “Таким образом, мы можем влиять на степень уменьшения внешнего момента инерции на величину квадрата этого уменьшения. В этом случае можно точно регулировать работу двигателя без воздействия рычага. При выборе редукторов мы уделили особое внимание их эффективности. Поскольку чем выше эффективность, тем точнее можно определить крутящий момент, приложенный к выходу редуктора, исходя из тока двигателя. Это ключевая особенность, особенно в случае завинчивания, когда хрупкие (пластиковые) детали необходимо завинчивать с определенным моментом затяжки.“
Технология однокабельного управления для обеспечения бесперебойной работы
Все поворотные модули подключаются и управляются с помощью стандартного байонетного разъема, технологии singlecable и контроллера движения. Однако в системах автоматизации распределительный шкаф обычно находится на некотором расстоянии от самого привода. “В таком случае расстояние между двигателем и контроллером в отдельном распределительном шкафу может составлять 10, 20 или более метров“, – говорит Вильгельм Юнг. Поэтому существует специальный многоэкранированный кабель, который без помех передает мощность двигателя и сигнал датчика положения между двигателем и контроллером на расстояние до 30 м. Кабель крепится с уменьшением натяжения, может быть подключен к розетке, а также предназначен для использования с кабельными цепями, т.е. для мобильного использования. Кроме того, благодаря наличию готовых комплектов кабелей технология singlecable упрощает монтаж.
Благодаря контроллерам движения у пользователя есть выбор, поскольку используемые двигатели совместимы с различными контроллерами. “Мы также предлагаем контроллеры движения от FAULHABER“, – добавляет Вильгельм Юнг. В конце концов, эти две компании уже много лет успешно сотрудничают. Например, в вышеупомянутых линейных осях QuickLab используются линейные приводы постоянного тока LM2070 и LM1247. Они не спроектированы как классические “поверхностные роторы“ с каретками и направляющими. Вместо этого приводной стержень перемещается внутри 3–фазной самоподдерживающейся катушки. “Такая конструкция обеспечивает исключительно хорошее соотношение между линейным усилием и током, а также высокую динамику. Кроме того, отсутствуют моменты затяжки, что делает линейные двигатели идеальными для использования в нашей модульной системе QuickLab”, – заключает Вильгельм Юнг.
