System znakujący bazujący na modułach liniowych WObit

Fot. 1. Sterownik systemu znakowania wykonanego dla Rorets Polska

Moduły liniowe WObit to kompletne rozwiązanie do realizacji przemieszczeń liniowych. Dzięki konstrukcji opartej o dedykowane profile aluminiowe oraz modularności, produkty te mają bardzo szeroki zakres zastosowań. Moduły w zależności od wymagań klienta mogą być napędzane silnikiem krokowym z elektroniką zewnętrzną bądź zintegrowaną, silnikiem DC oraz serwonapędem.

Do niedawna dostępne były dwie wersje modułu - MLA z napędem przenoszonym przez pasek zębaty oraz MLAS - gdzie zastosowana jest śruba kulowa. W odpowiedzi na potrzebę przenoszenia większych obciążeń w dłuższym zakresie roboczym - do 1 m, specjaliści WObit przygotowali nowy moduł MLAS16.

Moduł jest napędzany za pomocą śruby kulowej 15 lub 16 i pozwala osiągnąć prędkość liniową do 0,8 m/s. Dokładność pozycjonowania to 0,01 mm, a maksymalna siła osiowa wynosi 1000 N. Dla klientów poszukujących lekkiego układ do przemieszczeń liniowych dedykowany jest natomiast MLAslim, przeznaczony do aplikacji pomiarowych, skanowania, fotografii oraz filmowania.

Maksymalna prędkość liniowa to 1 m/s, dokładność pozycjonowania 0,1 mm, siła maksymalna osiowa 50 N i przełożenie 1 obr./90 mm. W odróżnieniu od standardowego modułu MLA, nowy moduł charakteryzuje się kompaktową zabudową w niskim profilu. Ma on zintegrowany napęd i wbudowany enkoder, istnieje także możliwość zintegrowania elektroniki w obudowie.

Jedną z aplikacji zrealizowanych na module liniowym MLA był układ znakujący dla firmy Rörets Polska Spółka z o.o. Jako napęd został wykorzystany silnik krokowy 60BYGH603 wraz ze sterownikiem SMC64v2. Głowica znakująca zamontowana została na wózku i została sprzężona z układem sterowania. Sterowanie całym układem zostało zaprogramowane w mikroindekserze MI1.8.9. produkcji WObit.

Firma WObit przygotowała również układ znakujący pracujący w trybie regulacji nadążnej w oparciu o moduł liniowy MLA z napędem serwo SMH60S i sterownikiem z serii CD. Sterowniki z tej serii komunikują się poprzez interfejs RS232 i mogą pracować w kilku trybach: krok/kierunek (analogicznie do silników krokowych), kontroli prędkości, kontroli momentu, dojazdu do zadanej pozycji krańcowej. Zakres ruchu został ograniczony długością modułu, na jego końcach zostały umieszczono również czujniki indukcyjne pełniące rolę krańcówki. Dla zapewnienia bezpieczeństwa, układ wyposażono w nadrzędny wyłącznik awaryjny.

Programiści WObit zaprogramowali ruch modułu w zależności od prędkości oraz pozycji ustalanej z wykorzystaniem zintegrowanego z silnikiem enkodera inkrementalnego o rozdzielczości 2500 imp./obrót oraz drugiego enkodera obrotowego zamontowanego na taśmie produkcyjnej, który przesyłał informacje o położeniu do sterownika PLC.

Podobnie jak w przypadku pierwszej aplikacji na wózku modułu zamontowana została głowica znakująca sprzężona z układem sterowania. Sterowanie całym układem zostało zaprogramowane w sterowniku PLC K308-40AR. W takim układzie napęd serwo na module liniowym pozycjonuje głowicę zgodnie z pozycją enkodera na linii produkcyjnej. Po określonej liczbie impulsów sterownik PLC wysyła sygnał do zmiany ruchu serwonapędu na pozycję początkową i ponownego ruchu nadążnego.

Omówiony wyżej system znakujący dodatkowo można wyposażyć w panel operatorski do lokalnej ekspozycji wyników, a także miejscowego sterowania procesem. Firma WObit proponuje panele dotykowe Kinco z serii MT4000, która niedawno rozszerzyła się o nowy model MT4720TE. Panel ten ma 15,6" matrycę o rozdzielczości 1024×768 pikseli.

Nowy panel przeznaczony jest do zastosowań w trudnych warunkach przemysłowych, ma stopień ochrony IP65 i zamknięty jest w obudowie z anodowanego aluminium. Panel może pracować w temperaturze od -10 do 60°C i jest wyposażony w Ethernet oraz interfejs RS485 (Modbus RTU).

Wykonując znakowanie, istotna jest także weryfikacja jakości, dlatego po zakończeniu tego procesu można zamontować skaner laserowy oceniający jakość nadruku. WObit proponuje skanery laserowe scan-CONTROL, które są predestynowane do szybkich i dokładnych pomiarów profilu w warunkach przemysłowych. Skanery laserowe scanCONTROL wykorzystują zasadę triangulacji laserowej do dwuwymiarowego określania profilu różnych powierzchni obiektów. W odróżnieniu od znanych punktowych czujników laserowych, czujnik ten generuje linię laserową na powierzchni badanego obiektu.

W ofercie WObit dostępne są trzy klasy produktów scanCONTROL. Seria Compact to standardowe skanery o szybkości pomiarów do 200 Hz i maksymalnej rozdzielczości do dwóch mikrometrów. Do bardzo szybkich pomiarów przeznaczona jest seria High Speed charakteryzująca się, jak nazwa wskazuje, wysoką częstotliwością pomiarową do 4 kHz.

Do wymagających aplikacji przeznaczono serię Smart, która jest wstępnie zaprogramowana do danego zadania lub do podstawowych zadań pomiarowych. Główny akcent w serii Smart położony jest na uzyskiwanie specjalnych wyników pomiarów np. szerokości oraz wysokości szczeliny na podstawie oceny profilu.

Poza znakowaniem, moduły liniowe wykorzystywane są m.in. w aplikacjach pomiarowych, do pozycjonowania różnorodnych elementów, mogą stanowić również podstawę robotów kartezjańskich czy systemów wieloosiowych. Stanowią one podstawę robotów kartezjańskich proponowanych przez WObit.

Moduły wykorzystane zostały również w konstrukcji nowego robota Tower TR300, który miał swoją premierę na tegorocznych targach Automaticon. Przeznaczony do zastosowań w aplikacjach typu Pick&Place, do pakowania, montowania podzespołów oraz w aplikacjach dozujących. Robot ma cztery stopnie swobody i charakteryzuje się bardzo wysoką powtarzalnością pozycjonowania oraz znaczną dynamiką.

Standardowy zasięg 300 mm może być dostosowywany do wymagań aplikacji (do maks. 500 mm). Na robocie można zaadaptować dowolny chwytak. Doskonałe parametry pracy są zasługą przede wszystkim bardzo precyzyjnej przekładni cykloidalnej RV25N oraz silników serwo. Więcej informacji na temat modułów oraz robotów przemysłowych można uzyskać kontaktując się ze specjalistami firmy oraz na stronie www.wobit.com.pl.

P.P.H. WObit E. K. J. Ober s.c.
www.wobit.com.pl