Trendy 2015: Osy z vláknových kompozitů pro vysokorychlostní montáže

Profily celosvětově prvních standardizovaných lineárních hnaných os z plastu vyztuženého uhlíkovými vlákny váží zhruba o 58 % méně než profily srovnatelných modulů z hliníku. Zrychlují a pohybují se extrémně rychle a energeticky úsporně. Uhlíkový kompozit s sebou přináší spoustu dalších výhod – osy mají díky vysokému modulu pružnosti vláknového kompozitu lepší ohybovou a torzní tuhost. Jejich vynikající vlastní tlumení snižuje vibrace a zajišťuje vysokou dynamickou tuhost. Protože je teplotní roztažnost materiálu minimální, zajišťují osy vysokou přesnost i tehdy, pokud se během provozu zahřívají. 

Vynikající dynamika a opakovatelná přesnost  

Lehké moduly řady LCx konstrukčně vychází z osvědčených vysokorychlostních modulů LDx firmy Schunk. Za svou vysokou dynamiku a opakovatelnou přesnost vděčí servoelektrickému přímému lineárnímu pohonu, tzv. lineárnímu motoru. Bez mechanických převodovkových elementů se hnací síla přenese vysoce přesnými a bezvůlovými hnacími elementy přímo na vozík. Přesně broušené ocelové vodicí lišty ještě zvyšují přesnost. Moduly jsou standardně vybavené absolutními snímači a zajišťují výbornou opakovatelnou přesnost 0,01 mm na osu.

Rychlou návratnost vstupních nákladů ukáží zvláště při vysoce dynamických vkládacích a polohovacích procesech extrémně krátkými cykly, maximální přesností a dlouhodobě vysokou výrobní stabilitou. Protože neobsahují téměř žádné opotřebitelné díly, klesají jak náklady na údržbu, tak i počet neplánovaných výpadků téměř na nulu. Použité absolutní snímače eliminují složité referencování při spouštění nebo po nouzovém zastavení. Navíc osové moduly nevyžadují koncové ani referenční snímače a tím snižují investiční náklady, programovací čas a počet kabelů v kabelovém svazku. 

Kompaktní konstrukce zařízení 

Moduly přesvědčí také svou velikostí. Silné servomotory dosahují tak vysokých jmenovitých sil, že zpravidla stačí menší moduly nebo při vertikálních aplikacích lze pohybovat vyššími váhami. Protože jsou motor, měřicí systém a lineární vedení integrovány přímo do profilu osy, případně do vozíku, jsou moduly zvláště kompaktní a vyžadují jen málo prostoru. K tomu může být na jednom vodicím profilu umístěno i více volně programovatelných vozíků a tím lze realizovat zvláště kompaktní a nákladově efektivní koncepty. Pro použití jako Z-osy mohou být moduly volitelně doplněny bezpečnostní brzdou. 

Standardizované karbonové osy jsou ve dvou variantách. Ve verzi LCN, tedy s jednoduchým X-profilem, osa disponuje jmenovitou silou 200 N a maximální hnací silou 500 N. Pro střední zatížení je určený modul LCM vybaven širokým dvojitým X-profilem. Jeho jmenovitá síla je 400 N a maximální hnací síla dosahuje 1000 N. Maximální zrychlení je u obou verzí 40 m/s2, nejvyšší rychlost 4 m/s, maximální zdvih 1200 mm. 

Moduly mohu být použity horizontálně i vertikálně, buď se statickým profilem a pohyblivým vozíkem nebo se statickým motorem a pohyblivým profilem. Standardně jsou osy řízeny jednotkami Bosch Rexroth IndraDrive, volitelně je možné použít také měnič Siemens Sinamics S120. Jelikož Schunk nabízí všechny LDx moduly se standardními rozhraními Profibus, Sercos III, Profinet IO, EtherNet/IP a EtherCat, lze je rychle a jednoduše integrovat do nadřazených řídicích systémů. 

Prezentace společnosti Schunk Intec, www.cz.schunk.com