Napęd bezpośredni łączy ruchy liniowe i obrotowe

Rys. 1. Silniki liniowo-obrotowe LinMot PR01

Weźmy dla przykładu maszyny do zamykania butelek PET. W ich przypadku zakrętka musi być umieszczona na butelce przy zastosowaniu ruchu liniowego wzdłuż osi pionowej, a następnie zakręcona na gwincie butelki dodatkowym ruchem obrotowym do chwili osiągnięcia określonego kąta lub określonego momentu obrotowego. Rozwiązanie tego zadania opierało się dotychczas na dwóch głównych koncepcjach:

1. Skok liniowy oraz obrót trzpienia zamykającego pochodzą i są czysto mechanicznie zsynchronizowane z obrotowym ruchem mechanizmu karuzelowego stosującego tarcze krzywkowe (skok liniowy) oraz biegów z magnetycznym sprzęgłem (obrót).
2. Do obrotu jest stosowany serwomotor i poruszany jest w dół i w górę. Skok liniowy pochodzi z ruchu blatu stołu przy zastosowaniu krzywek tarczowych, tak jak w czysto mechanicznym podejściu. Ten typ maszyny zamykającej jest często nazywany serwozamykaczem.

POŁĄCZONY, DOWOLNIE PROGRAMOWALNY RUCH LINIOWO-OBROTOWY

Zastosowanie elektrycznych napędów liniowych i obrotowych pozwala na użycie szeregu nowych rozwiązań. Użytkownicy mogą tu elastycznie dostosowywać nie tylko moment obrotowy i liczbę obrotów, ale też skok, do wymogów cyklu, nawet w czasie procesu zamykania, jeśli to konieczne. Operator maszyny może też postępować całkowicie elastycznie, jeśli chodzi o siłę nacisku.

Możliwa jest na przykład zmiana rodzaju zamykania (obrót do momentu obrotowego, obrót do kąta, nacisk, udar) jednym przyciskiem. Układy liniowe mogą wykonywać większe skoki, tak aby zamykać butelki o dużej pojemności i aerozole z zamykaniem na pompkę czy w sprayu, tam gdzie długa rurka ssąca musi być umieszczona pionowo razem z nakrętką.

Ruchy liniowe i obrotowe są uniezależnione od ruchu mechanizmu karuzelowego oraz od siebie nawzajem i mogą być dowolnie programowane. To zapewnia stałą jakość procesu we wszystkich trybach działania maszyny. Dodatkowo parametry krytyczne procesu, takie jak moment obrotowy dokręcania, siła nacisku oraz pozycja (np. pionowa pozycja nakrętki) mogą być uzyskane bezpośrednio z danych w układzie napędowym oraz wykorzystane ponownie do różnych celów.

Parametry, które były raz sprawdzone, mogą być zachowane i wywołane przy zastosowaniu systemu receptur. Oznacza to, że operatorzy maszyny mogą zmienić ustawienia szybciej. Układ elektryczny nie wymaga też żadnych ruchomych kabli.

GOTOWY, DOSTROJONY ELEMENT PROJEKTU

Rys. 2. Zastosowania dla silników liniowo-obrotowych LinMot

LinMot, producent układów silników liniowych i obrotowych, opracował rodzinę silników liniowo-obrotowych LinMot PR01 do zastosowań takich, jak zadania przenoszenia oraz podnoszenia i umieszczania, jak również do zamykania i dokręcania. Silnik liniowo-obrotowy składa się z silnika liniowego o dużej mocy oraz silnika obrotowego, które mogą być sterowane niezależnie od siebie.

Silniki tej rodziny zapewniają siłę do 1024 N, szczytowy moment obrotowy 7,5 Nm oraz prędkości do 2000 rpm przy skoku liniowym do 300 mm. Aktualnie dostępne są dwie rodziny, które różnią się maksymalnymi momentami obrotowymi dla silników obrotowych oraz siłami liniowymi dla silników liniowych. Dodatkowo dostępne są warianty z wydrążonymi wałkami do doprowadzenia mediów takich jak podciśnienie lub sprężone powietrze. Do zastosowań higienicznych LinMot dodał też wariant w wykonaniu INOX.

KOMPLETNY PAKIET DLA KONSTRUKTORÓW MASZYN

LinMot oferuje szeroki zakres wyposażenia dla rodziny silników liniowo-obrotowych PR01, która ułatwia pracę projektanta maszyn. Obejmuje ono radiatory dla silnika liniowego, wentylatory chłodzące dla silnika obrotowego, kołnierze wielofunkcyjne oraz hamulec pneumatyczny i sprężyny magnetyczne (MagSpring).

LinMot dostarcza również serwowzmacniacze do tych silników, łącznie z napędami modułowymi do montażu na maszynie, które mogą być zamontowane bezpośrednio na mechanizmie karuzelowym modułu zamykającego. Oprogramowanie LinMot-Talk do konfiguracji napędów jest oczywiście dostępne bezpłatnie.

PODSUMOWANIE

Rys. 3. Przykładowe filmy na stronie www.multiprojekt.pl/linmot

Nowe silniki liniowo-obrotowe w serii PR01 produkowane przez LinMot mogą pomóc szybko i łatwo zaimplementować ruchy liniowe i obrotowe, które są wymagane w wielu nowoczesnych zastosowaniach maszynowych.

Zarówno siła liniowa (siła nacisku), jak i moment obrotowy (moment dokręcania) mogą być sterowane i monitorowane niezależnie od siebie. Konstruktorzy mogą zatem zaadaptować sekwencje ruchu do profilu wymagań zadania o wiele łatwiej, zapewniając stałą jakość produktu. Ich kompaktowy rozmiar i bogate wyposażenie ułatwiają integrację z maszyną.

Tomasz Płecha
Multiprojekt
www.multiprojekt.pl