• Zákazník: EMAG Maschinenbau GmbH
• Miesto: Výstavný model na veľtrhu SPS 2018
• Odvetvie: Výroba obrábacích strojov
• Aplikácia: Portálový robot

• Optimalizácia intralogistického toku materiálu
• pripraviť prepojené zariadenia na budúcnosť z hľadiska flexibility, komunikácie a bezpečnosti
• automaticky rozpoznávať produkty, bezpečne ich uchopovať a rýchlo dopravovať na miesto určenia
• Portálový systém bez známych reťazí na vedenie energie
• výrazná úspora energie
• silný partner v oblasti komplexnej automatizačnej techniky

• optické a indukčné spôsoby prenosu signálov a energie
• viacero robotov sa môže vo veľkej miere voľne pohybovať po tej istej horizontálnej trase
• indukčný prenos energie MOVITRANS^® s decentrálnym napájacím modulom TES
• krátkodobá spotreba energie z akumulátora DPS
• Dátová svetelná bariéra pre protokol EtherCAT® v reálnom čase
• interpolované požadované polohové hodnoty sa v 1-ms intervaloch prenášajú z centrálneho riadiaceho systému SEW do štyroch servoregulátorov v sprievodnej skrinke SEW
• MOVI^-C®CONTROLLER – riadiaca jednotka na výpočet komplexného riadenia pohybu robota
• Centrálne bezpečnostné riadenie pre všetky roboty a celý stroj

• Systémové riešenie z jednej ruky
• obrovská voľnosť pri logistických procesoch
• menej hluku
• menšie opotrebenie
• vyššia dynamika
• menší priestor na inštaláciu
• Predchádzanie poškodeniu káblov
• žiadne obmedzenie počtu cyklov
• jednoduchá výmena údajov
• jednoduché programovanie riadenia
• vysoká hustota informácií
• optimálne podmienky pre diagnostiku a odstraňovanie chýb
• vysoká úspora energie
• vyššia flexibilita a produktivita

V intralogistike strojárskeho priemyslu sú portálové roboty osvedčeným a bežným systémovým riešením pre tok materiálu medzi strojmi alebo výrobnými centrami. Pri tom zvyčajne slúžia ťahacie reťaze na vedenie energetických a dátových káblov.

Naša prelomová novinka pre kartézske roboty teraz ukončuje éru týchto priestorovo náročných a nepružných reťazí na vedenie energie. Umožňuje to inteligentné systémové riešenie s optickým a indukčným prenosom signálu a energie.

Takto inteligentne možno riešiť intralogistiku pomocou portálového robota: Vďaka tomu, že sa viacero robotov na tej istej trase môže pohybovať horizontálne a voľne, sú možné logistické procesy, ktoré by s reťazami na vedenie energie boli ťažko realizovateľné. Toto riešenie zvládnedokonca aj prekrývajúce sa úseky.

Na porovnanie, pri reťaziach na vedenie energie, ktoré sa musia neustále pohybovať spolu s robotom, by bolo potrebné uvádzať do pohybu podstatne väčšie hmotnosti. V dôsledku toho by došlo k vysokej hladine hluku, vysokému opotrebeniu a stratám v dynamike. Zároveň by bola spotreba energie v dôsledku vznikajúceho trenia zbytočne vysoká. Je dobré, že vďaka novému riešeniu je to všetko v spoločnosti EMAG už minulosťou

Konštrukcia nášho systémového riešenia pre portálové roboty je obzvlášť inteligentná vďaka indukčnému prenosu energie MOVITRANS^® a decentralizovanému napájaciemu modulu TES. Vďaka tomuužneexistujú žiadne obmedzenia, pokiaľ ide o montážny priestor, opotrebovanie, spotrebu energie alebo možné poškodenie kábla. Sloboda a vysoká dynamika namiesto obmedzeného počtu cyklov sú teraz na dennom poriadku. S našou modulárnou automatizáciou strojov sú teraz realizovateľné prenosové výkony v rozmedzí 3 až 8 kW.

Toto automatizačné riešenie pre spoločnosť EMAG je obzvlášť zaujímavé z hľadiska energetickej bilancie. Hoci už len na zrýchlenie na horizontálnej osi je potrebný výkon vyše troch kilowattov, robot počas celého pracovného cyklu nevyžaduje cez prenosovú hlavicu^MOVITRANS®ani 500 wattov.

Trik spočíva v tom, že aplikácia čerpá krátkodobú spotrebu energie z decentrálneho akumulátora MOVI-DPS^®.. Tento akumulátor (DPS = Drive Power Solution) je sústava dvojvrstvových kondenzátorov, ktorá zodpovedá za napájanie robotov s medzikruhovým napätím 100 V_DC.

Ale odkiaľ pochádza energia v tomto akumulátore? Ak sa pozrieme na portálový robot alebo jeho typický jazdný profil, zistíme, že sa tu striedajú fázy zrýchľovania s fázami brzdenia. Namiesto toho, aby sa energia vyrobená generátorom počas fáz brzdenia – ako je to zvyčajne – odvádzala cez rezistory, riešenie spoločnosti SEW-EURODRIVE túto brzdnú energiu zachováva v procese prostredníctvom decentralizovaného akumulátora energie.

Princíp fungovania akumulátora energie DPS sa pritom podobá zosilňovaču (booster), keď pohony portálu zrýchľujú roboty z nuly na šesť metrov za sekundu. Úspora energie je enormná. Vďaka tomuto ^{riešeniu MOVITRANS®}je potrebnékompenzovať už len mechanické straty.Výsledkom je, že systém spotrebujeza jeden pracovný cyklus celkovo už len 500 wattov.Bezpečná optická komunikácia v reálnom čase

Komunikácia v portálovom robote funguje úplne bez nutnosti viesť káble. Namiesto toho sa ako optické spojenie s mobilnými jednotkami používa dátová svetelná bariéra pre protokol EtherCAT® v reálnom čase. Prostredníctvom tejto optickej bariéry sa dajú údaje o pohone kaskádovo prenášať do mobilných jednotiek v systéme. Samostatné riadenie pre každého robota je tak zbytočné. Jeden cyklus trvá len jednu milisekundu – a to prakticky bez zohľadnenia latencií pri odosielaní interpolovateľných požadovaných hodnôt polohy do regulátorov alebo pri spätnej väzbe skutočných hodnôt.

Aj komunikácia pre funkčnú bezpečnosť prebieha prostredníctvom EtherCAT®. Všetky mobilné jednotky a celý stroj sú pritom prepojené cez centrálny bezpečnostný riadiaci systém. Na tento účel sa používa protokol EtherCAT® Safety „Safety over EtherCAT®“, ktorý zabezpečuje priamu komunikáciu z bezpečnostného riadiaceho systému do^MOVI-C®CONTROLLER.

Toto riešenie umožňuje jednoduchú výmenu údajov medzi oboma riadiacimi jednotkami, navyše zjednodušuje programovanie a vďaka získanej hustote informácií vytvára najlepšie predpoklady pre diagnostiku a odstraňovanie chýb.

Touto aplikáciou ukazujeme, že sa dá bezproblémovo integrovať do sveta automatizácie spoločnosti SEW-EURODRIVE nielen master Safety over EtherCAT®, ale aj dátová svetelná závora EtherCAT®.

Len jedno centrálne riadenie pre až štyri mobilné roboty: MOVI-C^®CONTROLLER z nášho modulárneho systému automatizácie MOVI-C^® preberá výpočet komplexného riadenia pohybu robotov.

Pri výpočte pohybových profilov ide okrem prevencie kolízií aj o presnú koordináciu zapojených robotov, a to najmä s ohľadom na produktivitu celkovej aplikácie.

Riešenie automatizácie strojov od spoločnosti SEW-EURODRIVE je pritom natoľko flexibilné, že používatelia môžu na zmeny reagovať rýchlo a prispôsobivo. Ak by napríklad jeden zo strojov vo výrobnom zoskupení potreboval dvojnásobný výkon toku materiálu, je možné flexibilne vyčleniť a využiť robota v portálovom systéme pre túto oblasť.

„Odpojené od reťaze“ budú oblasti strojov s ich pohyblivejšími zdrojmi v budúcnosti výrazne flexibilnejšie a produktívnejšie.