Jste zde

24V lineární pohon ELP pro přesné polohování a robotické funkce

Mezi zajímavé moderní pohony pro 21. století lze zařadit 24VDC lineární pohon ELP společnosti Schunk. Obsahuje nejen pohybovou část ale i integrovanou kompletní elektroniku a základní funkci lze zprovoznit bez složitého programování. Stačí jen 24V signály start / stop a rychlosti pohybu a počáteční a konečnou pozici výjezdu lze nastavit přímo na pohonu.

Kompaktním lineárními pohony řady ELP německé společnosti SCHUNK jsou ideálními prostředky pro realizaci vlastních jednoduchých robotických systémů pro realizaci automatizace pohyb, polohování a přesunu předmětů ve výrobních linkách a automatických strojích. Firmě SCHUNK se podařilo realizovat ultrakompaktní lineární modul s bezúdržbovým 24V lineárním motorem, jehož uvedení do provozu je neuvěřitelně jednoduché. V rámci stavebnicových mechatronických systémů SCHUNK kompletuje tato řada segment snadno použitelných mechatronických alternativ. Nyní mohou být kompletní úlohy pick & place či manipulace řešeny elektricky stejně snadno, jako tomu bylo doposud s pneumatickými moduly.

Příklady použití lineárního pohonu Schunk ELP.

Pohon, řízení a samo učící technologie Auto-Learn jsou kompletně integrovány přímo uvnitř pohonu. K uvedení do provozu proto stačí připojit každý lineární pohon přes normovaný konektor (M8/M12) na 24VDC napájení a přímo běžné I/O řídící signály PLC a nastavit počáteční i koncovou polohu mechanicky šestistranným klíčem. Také lze snadno nastavit výsuvnou a zasouvací  rychlost šroubovákem pomocí dvou otočných spínačů. Stejně jako u konvenčních pneumatických pohonů, i zde může probíhat řízení přes standardní dvoustavové binární signály.

Popis provedení a použití lineárního pohonu Schunk ELP.

Samo učící funkce Auto-Learn umožňuje pohon naučit na sekvenci pohybů. Tento režim bere v úvahu pozici montáže (horizontální či vertikální), upevněnou zátěž na rameno, nastavení cílové vysunuté pozice a nastavení voličů rychlosti výsuvu a zasunutí. Při učení se na základě spouštěcích signálů provádí postupně několik vysunutí, nejdříve nejmenší rychlostí a následně postupně vyššími rychlostmi. Během tohoto procesu si řídící jednotka vyhodnocuje zatížení v závislosti rychlosti pohybu a stanovuje optimální parametry. Zpravidla k dokončení automatického procesu učení stačí dva až pět zdvihů.  Stav průběhu učení Auto-Learn signalizuje integrovaná LED dioda. I poté, při provozu, je proces průběžně sledován a flexibilně přizpůsobován změnám. K použití lineární jednotky nejsou proto potřeba žádné speciální programátorské či nastavovací know-how a ani prostor v rozvaděči pro montáž nějaké řídící jednotky, jako je tomu potřeba u servomotorů.

Ukázka použití běžných magnetických čidel pro detekci výchozí (počáteční) a vysunuté polohy pohonu (podobně jako u pneumatických pístů.

Držáky a upevnění pro pneumatické pohony mohou být přímo využity a nahrazeny 1:1 elektrickými jednotkami ELP. Vzhledem k tomu, že kompaktní jednotky nevyžadují hydraulické tlumiče, snižují se náklady na uvedení do provozu a údržbu téměř na nulu. Navíc je vyloučeno, aby při poškození tlumičů došlo ke škodám a dlouhým odstávkám.

Naopak elektrické osy přesvědčí dlouhou životností, v porovnání s pneumatickými moduly nízkými provozními náklady, stejně tak vysokou procesní stabilitou. Lineární osy jsou od podzimu 2016 k dispozici ve třech velikostech (25, 50, 100) vždy se třemi variantami zdvihu. Opakovatelná přesnost je 0,01 mm, maximální zdvih 200 mm. Díky standardizovaným montážním otvorům jsou připraveny pro bezprostřední kombinování s početnými moduly z celosvětově největšího systémového programu pro modulární vysoce výkonnou montáž firmy SCHUNK.

Porovnání konstrukce stejného dvouosého mechanismu s pohonem Schunk ELP s pneumatickýni místy (obr. nahoře) a běžným lineráními servopohony (obr. dole).

Základní parametry:

  • Výběr provedení: 9 různých variant.
  • Velikosti: 25, 50 nebo 100 mm (dle zvoleného typu).
  • Max. zdvih: 30 až 200 mm (dle zvoleného typu).
  • Přesnost polohování: ±0,01 mm.
  • Max. tlačná síla: 17 až 104 N (dle zvoleného typu).
  • Max. zatížení: 1 až 6 kg (dle zvoleného typu).
  • Řídící a poháněcí jednotka je součástí pohonu.
  • Napájecí napětí pohonu: 24 VDC.
  • Možnosti nastavení / řízení:
  • automatická učící funkce nastavení rychlosti,
  • mechanické nastavení koncové polohy vysunutí,
  • mechanické nastavení počáteční polohy,
  • ruční nastavení rychlosti vysouvání na kruhovém přepínači,
  • ruční nastavení rychlosti zasouvání na kruhovém přepínači,
  • možnost řízení (aktivace pohonu) přes dvoustavové vstupy/výstupy,
  • možnost kompletního řízení přes sběrnici.
  • Lze dodat i s elektrickou brzdou pro zajištění pohonu při vertikálním použití.

Závislost času vysunutí na nastavené hodnotě rychlosti (obr. vlevo) a možné maximální zatížení (obr. vpravo) pro lineární pohony Schunk ELP řady 100.

Video výrobce:

Závěr:

Na jednoduché robotické operace, například dvou či 3osý pohyb, není hned nutné použít drahé roboty. Je možné si postavit vlastní sekvenci z moderních elektrických lineárních pohonů, jako například zde uvedených typů Schunk ELP.

Na rozdíl od standardních pneumatických pístů je zde výrazně snadnější přesné řízení a hlavně přesné a jasně definované zastavení i rychlost výjezdu a zasunutí.

Moderní elektrické lineární pohony již nejsou nutně složité na použití a zprovoznění a mohou se v této oblasti blížit právě pneumatickým válcovým pohonům.

Odkazy:

Hodnocení článku: 



Informace obsažené v článcích jsou platné k datu vydání uvedeném v hlavičce článku a jejich platnost může být časově závislá

Komentáře a diskuse vyjadřují názory autorů, nikoliv redakce, která za jejich obsah nenese zodpovědnost.