Drivsystem i vakuumgripare för hantering utan tryckluft

MOTOREN

Detaljer: Släppt: 03.08.2017; Senast uppdaterad: 02.06.2023; Träffar: 6149

Tryckluft är svårt att representera, men det är mycket bra att spara: under denna slogan erbjuder Etaopt alternativ för industrin utan tryckluft. Med den prisbelönta sug- och lyftanordningen "Etavac-SH-ZPN" får miljömedvetna företag ett mer effektivt och miljövänligt alternativ till pneumatik och konventionella vakuumejektorer. Enheten är baserad på den helt nya vakuumtekniken "Etavac". En central komponent i denna utveckling är det nya drivsystemet "Kannmotion" från KOCO Motion och adlos.

Knappt två år gammal har Etaopt GmbH från Kassel redan 3. Priset vann på årets Robotics Award. Inte konstigt, eftersom VD Dr.-Ing. Christoph Pohl grundade företaget som en spin-off från avdelningen "Miljövänliga produkter och processer" vid Kassel universitet. "Jag utvecklade den patenterade Etavac-tekniken som en del av min doktorsavhandling", säger verkställande direktören och fortsätter: "Nu vill vi göra luftfri drift som är acceptabel för industrin och revolutionera marknaden för tryckluftsubstitution."

Kör plattform vid rätt tillfälle

"Vårt centrala tillvägagångssätt är att bara generera så mycket vakuum som behövs och så exakt som möjligt där det behövs - nämligen decentraliserat direkt vid applikationen", förklarar Dr. Christopher Pohl. Hittills har två versioner utvecklats baserade på Etavac-teknologin: SH-ZPN suglyftanordningen (SH) och "BP-30" bälgpumpen (BP). Medan anordningen med bälgpump är utformad på ett sådant sätt att den genererar ett permanent vakuumvolymflöde, till exempel för att även hantera läckande arbetsstycken eller för att lyfta vikter över 10 kg, representerar suglyftanordningen detta tillvägagångssätt i sin renaste form: Etavac -SH- ZPN är en 100% komplett Vakuumgripare, som kan fästas direkt på verktygsflänsen på ett konventionellt verktyg med hjälp av en adapter industrirobotars kan monteras. Den genererar ett engångsvakuum och eliminerar det igen för att sätta ner arbetsstycket.

"När vi letade efter en lämplig motor kunde Koco Motion omedelbart erbjuda oss en enhet där spindeln löper genom motorn. Dessutom var Dauchinger mycket flexibla när det gällde våra specifika anpassningsbehov som en kontroll speciellt gjord för oss, sammanfattar Dr. med. Pohl. "Eftersom utvecklingen av vår nya enheten plattform kom Can Motion exakt rätt tidpunkt", säger Gerhard Kocherscheidt, grundare och VD för Koco Motion GmbH minns. "Det var inte förrän i slutet av förra året av Dauchinger drive specialist har infört tillsammans med utvecklingspartners adlos AG: s Can Motion plattform. "Den enkla körplattformen för kundspecifika applikationer kan bara göra vad den behöver - perfekt", förklarar Gerhard Kocherscheidt, som förklarar produktfilosofin.

Bygga en bro mellan vakuumteknik och elektromekanik

När de baseras på den Etavac teknik sugan lyftanordning som förflyttas av en elektromekanisk linjär drivankolvstång är ansluten till en bälg, vilken är ansluten direkt eller indirekt via en slang med en kommersiellt tillgänglig dammsugare för vakuumapplikationer. Genom att flytta upp och ner, ökar eller minskar bälgens volym, vilket ger ett vakuum hela vägen till suggen. Kompressionen av bälgen eliminerad, att dra ihop skapar vakuumet. Detta decentraliserade vakuum genereras direkt på plats utan tryckluft. Det innebär att nya produktionsanläggningar kan installeras utan ytterligare komprimerad luftinfrastruktur eller befriade befintliga anläggningar från komprimerade luftdrivna applikationer.

"Tekniken överför i princip klyftan mellan traditionell vakuumteknik och effektivare elektromekanik," dr. Christoph Pohl. "Hantering kan spara upp till 66 procent av kostnaderna och bygga självförsörjande produktionsanläggningar. Förutom de ekonomiska och klimatrelaterade fördelarna förbättrar vår teknik också arbetsmiljön hos anställda genom att vara mindre irriterad med buller vid 30 decibel. "

Omdefinierad toppmodern

"Etavac-tekniken med dess resulterande produkter sughiss och bälgspump är helt oöverträffad vid produktion av ett decentraliserat vakuum med hjälp av elektromekanisk linjär enhet och därmed en teknologisk pionjär", beskriver Dr. med. Pohl innovationen. För närvarande genereras det decentraliserade vakuumet i produktionsanläggningarna vanligen av tryckluft med hjälp av tryckluftsdrivna vakuumutkastare, vilket är energiskt ofördelaktigt. Ytterligare krav för den befintliga infrastrukturen på produktionsplatsen måste följas och en anslutning av produktionsanläggningen till ett centralt tryckluftsförsörjningsnät säkerställs. Kapacitetsutökningar i produktionen skulle oundvikligen innebära en expansion av komprimerad luftinfrastruktur i många fall.

BLDC-motor för jämn gång och lång drifttid

Fästningen av vakuumgeneratorn direkt på användningsplatsen ger ännu fler fördelar: Den undviker ytterligare energiförluster på grund av långa vakuumledningar och eventuella läckor. Graden av frihet av grabn och industrirobotar ökar eftersom vakuum- eller tryckluftsledningar inte längre kan skadas av överdragning. Kompletta vakuumnätverk kollapsar inte längre eftersom varje applikation skapar sitt eget vakuum. Och i händelse av ett fel kan felsökningen begränsas till ett mycket litet sökområde, vilket avsevärt snabbar upp processen för att sätta systemet i drift igen.

Komponentnummer ner - effektivitet upp

"Fram till dess var enheten en BLDC-motor med växellåda. Den största utmaningen med denna applikation var för oss att helt ändra systemet, eftersom vi implementerar en direktdrift och styrtekniken i ledigt utrymme ", påminner Olaf Kämmerling, VD för Koco Motion GmbH. Dauchinger har sålunda optimerat frekvensomriktaren så att de klarar av med mindre mekaniska komponenter, uppnå högre effektivitet och därigenom minimera kostnaderna.

"Vår kontaktperson, Olaf Kämmerling, genomförde inte bara våra idéer om den nödvändiga enheten med sitt team, utan skapade också ytterligare mervärde för vår produkt med egna idéer", påminner Dr. med. Christoph Pohl. "Experterna på Koco Motion hjälpte oss tillförlitligt under utveckling, vare sig det var programmering eller allmänna tekniska frågor."

Kännetecknande för drivsystemet

Motorerna och bälgen är nyckelkomponenterna för Etavac-produkter. "Motorerna påverkar deras prestanda väsentligt när det gäller maximalt negativt tryck, livslängd och reella cykeltider i produktionen", säger Dr. Pohl om betydelsen av enheten.

En Nema 11 linjär ställdon kommer upp i denna suglyft stegmotorbas, vilket ger en spindelstigning på 10 mm per varv. Den styrs via Kannmotion 17-kontrollen, som har 5 ingångar och 2 utgångar. Den maximala inställningshastigheten är 68 mm/s med en inställningskraft på ca 30 N. De program som krävs för funktionen lagras direkt i styrningen och kan anpassas till den specifika applikationen.

Eftersom styrenheten hos linjärenheten är integrerad med i kroppen av sugan lyftanordning, som krävs för att driva endast en 24 VDC / 0,95 En strömförsörjning och 24 VDC signaler av en kontroll högre nivå som operationskommandon. Anslutningen sker via en standard 6-pin M8-kontakt på huset. Den befintliga effekt- och signalförsörjningen kan användas för funktionalitet.

Många gånger längre livslängd

"Våra enheter erbjuder ett mycket längre livslängd jämfört med den ursprungliga lösningen", säger Olaf Kämmerling. Genom att integrera motorn och styrenheten i huset kan IP69-enheten även användas i känsliga miljöer. Det finns många fler kraftreserver tillgängliga och i den här applikationen är den tillgängliga dragningen för att generera vakuumet betydligt högre än förväntat. "Vårt mål var att nå 0,20 mbar negativt tryck, det har blivit betydligt mer än 0,35 mbar. Systemet är också plug-and-play-aktiverat med vår medföljande kontakt, vilket eliminerar behovet av långvarig parametrering, säger Olaf Kämmerling, som sammanfattar enhetens unika försäljningsställen.

Dessutom kan enheten enkelt hänvisas till stegmotorsteknik. Han kunde köra mot ett fast stopp och sedan - beroende på den önskade inloppskraften - drivas nästan till vilken position som helst inom den maximala körbanan för negativ tryckgenerering. Kombinationen av körning och styrning gör att Etaopt kan vara mer variabel i undertrycknings- och körhastigheter som genereras än vad som var möjligt över den tidigare versionen.

Ansökningar och framtidsutsikter

Applikationer för suglyftanordningen ser Dr .. Pohl i tillräckligt automatiserad produktionsutrustning "Här, ett antal steg, i vilka för att redigera eller komponenter som skall monteras från ett steg till nästa fann att transporteras eller för bearbetning i ett definierat läge måste hållas" Ett exempel skulle vara transporten av metallämnen i en pressbutik från blank till press. På grund av sin kompakta design är SH-ZPN också lämplig för hantering av släta och täta komponenter upp till en vikt av 0,5 kg, till exempel smartphone-skärmar.

BLDC-motor: när DC-motorn når sina gränser

Baserat på Etavac-tekniken kommer båda företagen troligtvis att kunna genomföra ytterligare produkter i framtiden. "Vi har redan initiala idéer för ytterligare produktvarianter i de två produktlinjerna SH och BP. När det gäller konkret genomförande är Koco Motion en föredragen utvecklingspartner för oss, säger Dr. Koco Motion. Christoph Pohl in i framtiden. "I grund och botten ser vi många andra applikationer överallt där roterande eller linjära rörelser måste realiseras. Den symbios av stegmotor och styr enheter kan vara oslagbar mot andra borstlösa system som används, förutsatt på grund av utvecklingskostnaderna "ett visst antal bakom det, tillägger Olaf Kämmerling.