Základy polohovacích systémů

Velikost výrobních sérií v průmyslové výrobě se stále zmenšuje, až dosahuje úrovně jednotlivých kusů. Stroje musí být přestavovány pro každou změnu produktu, což zahrnuje nastavování různých zařízení, například nástrojů, nebo úpravu rozměrů stroje, obvykle prostřednictvím polohování os či vřeten na nové cílové hodnoty. Polohovací systémy zajišťují přesné úpravy při každé změně produktu.

Ukazatele polohy informují operátora i ovladač, kdy je dosaženo správné polohy. Technicky mohou být tyto systémy velmi různorodé, od cenově dostupných mechanických variant až po komponenty schopné komunikace v rámci průmyslu 4.0. Bez přesných polohovacích systémů je proces náchylný k chybám a zvyšuje se riziko vzniku zmetků. Polohovací pohony jsou plně automatizované a nevyžadují ruční zásah. 

Co jsou indikátory pozice?

Indikátory pozice umožňují ve stroji měřit aktuální polohu, například polohu závitového vřetena, pomocí přesného měřicího systému. Každý indikátor polohy obsahuje tento měřicí systém, který zajišťuje vysokou přesnost s typickou tolerancí přibližně ± 0,5 stupně. Kromě toho indikátor polohy poskytuje digitální zobrazení naměřených hodnot. Různé hodnoty indikátorů jsou možné v závislosti na stoupání vřetena, kdy se rotační pohyb vřetena převádí na lineární pohyb nastavující saně.

Stoupání vřetena určuje, jaká lineární dráha se vykoná za jednu otáčku a závisí na velikosti vřetena. Indikátory pozice fungují na absolutním principu měření, což znamená, že získají absolutní referenční hodnotu polohy, která je trvale uložena. Podle způsobu provozu se rozlišují na mechanické a elektronické indikátory polohy. Mechanické indikátory polohy získávají referenci montáží, zatímco elektronické displeje používají měřicí systém s vyrovnávací baterií.

Pokud potřebujete pomoct s výběrem správného indikátoru pozice, neváhejte se obrátit na našeho technického poradce p. Ladislava Kalíška: lkalisek@marek.eu +420 541 420 825

Jaké jsou výhody mechanických indikátorů polohy?

Robustnost a nízké náklady: Mechanické indikátory polohy jsou známé svou robustností a ekonomičností. Existuje široká škála převodových poměrů, což umožňuje jejich přizpůsobení konkrétním aplikacím. Montáž pomocí dutého hřídele zajišťuje snadnou a ekonomickou dodatečnou instalaci těchto ukazatelů.

Mechanické indikátory polohy jsou navrženy pro konkrétní aplikace, obvykle s určitým stoupáním vřetena. Proto stroje často používají různé varianty těchto indikátorů.

Specifikace aplikace musí být provedena předem, a projektant musí přesně definovat požadavky na indikátor před dodáním zařízení. Mechanicko-digitální indikátory polohy, často označované jako SIKO čítače nebo ukazatele polohy, zobrazují hodnoty pomocí číselných válců v desetinných místech, ačkoliv nejsou elektronické. Tyto indikátory umožňují přesné zaznamenání polohy a jasné zobrazení hodnot. Integrovaný převod je navržen tak, aby zobrazovaná hodnota na otáčku odpovídala požadovanému stoupání vřetena.

 

Co jsou elektronické ukazatele polohy?

Elektronické ukazatele polohy se na první pohled liší od mechanických přítomností LCD displeje. Nabízejí však i řadu klíčových výhod. Nejvýznamnější je jejich volná programovatelnost, která umožňuje použití jednoho modelu pro různé aplikace. Přes ukazatele polohy lze konfigurovat mnoho parametrů, jako je stoupání vřetena, desetinná místa, směr otáčení, montážní pozice nebo použití v úhlovém režimu.

Díky flexibilním programovatelným hodnotám displeje jsou elektronické ukazatele polohy zvláště vhodné pro nemetrické vřetena, například palcová vřetena používaná v USA. Totéž platí pro převodové poměry, tedy úpravy, které neodpovídají celistvým stoupáním vřetena. Volná programovatelnost je obecně užitečná při výrobě speciálních strojů. Další výhodou je spolehlivé měření elektronických ukazatelů polohy díky magnetické nebo kapacitní metodě měření.

Pohyb osy je detekován bezkontaktně. Magnetická měřicí metoda je obzvláště robustní a odolná vůči znečištění nebo vibracím. Ve srovnání s mechanicko-digitálními ukazateli polohy lze s elektronickými ukazateli dosáhnout velmi vysokého rozlišení – až 3 600 kroků na jednu otáčku.

Elektronické ukazatele polohy pro sledovanou úpravu formátu jdou ještě dále. Mají navíc sběrnicové rozhraní. Při sběrnicově řízeném provozu lze mezi jednotlivými absolutními ukazateli polohy a nadřazenou řídicí jednotkou vyměňovat hodnoty nastavení a skutečné hodnoty. Existují také ukazatele polohy, jako je SIKO AP10S, které se používají pro sledované nastavení saní. Tyto inteligentní polohovací systémy se používají tam, kde je třeba provádět polohování pomocí saní nebo lineárních vedení.

 

Jakou funkci mají polohovací pohony?

Polohovací pohony umožňují plnou automatizaci polohování prostřednictvím kompaktních zařízení, která se zaměřují na seřízení vřetena. Aktuátor je čistě rotační systém, který zahrnuje všechny potřebné komponenty v jednom zařízení: bezkomutátorový stejnosměrný motor, nízkovůlový vysoce výkonný převod, enkodér polohy a výkonovou i řídicí elektroniku. Díky tomu lze polohovací pohon, známý také jako akční pohon, přímo připojit k řídicímu systému.

Díky integrovanému dutému hřídeli lze polohovací pohon snadno přizpůsobit stávajícímu vřetenu. Jeho kompaktní konstrukce je klíčová, protože prostor ve strojních jednotkách je často velmi omezený. Standardní rozhraní umožňují přímou komunikaci s nadřazeným programovatelným automatem (PLC), který funguje jako řídicí centrum. PLC specifikuje požadované hodnoty a vydává příkazy k pohonu.

Pokud potřebujete pomoct s výběrem správného polohovacího pohonu neváhejte se obrátit na našeho technického poradce p. Ladislava Kalíška: lkalisek@marek.eu +420 541 420 825

Řízení plně automatizovaného polohování probíhá uvnitř pohonu. Procesní data, jako je poloha, rychlost a směr otáčení, jsou nepřetržitě poskytována a mohou být čtena řídicí jednotkou. Tím je zajištěno přesné a efektivní řízení pohybů strojních komponent.

 

Jaké řešení nabízí SIKO pro modernizaci starších strojů?

Starší stroje často postrádají moderní ovládací prvky nebo mají zastaralé rozhraní. Při optimalizaci takových systémů operátoři hledají řešení s jednoduchou elektroinstalací a uvedením do provozu, které nevyžaduje složité programování. Pro tyto případy nabízí SIKO systém IPS1010 HMI (Intelligent Positioning System). Tento systém je předem naprogramován jako plug-and-play, což eliminuje potřebu nákladné konverze na PLC. IPS1010 má uživatelské rozhraní připravené k okamžitému použití.

Všechny přístroje SIKO pro inteligentní přizpůsobení formátu lze parametrizovat pomocí předinstalovaného programu přes displej, tedy ukazatele polohy a polohovací pohony. Kombinace těchto zařízení tvoří kompletní modernizační systém. To umožňuje specifikaci velkého množství receptur pro různé produkty během provozu. Požadované hodnoty se pak automaticky posílají do všech os nebo poloh, kde se polohovací pohon (aktuátor) automaticky nebo ručně nastaví a sleduje pomocí elektronického ukazatele polohy.

Stupeň automatizace stroje lze individuálně přizpůsobit potřebám. Předprogramované uživatelské rozhraní stále umožňuje provádět specifická nastavení a programování podle individuálních požadavků.