Публикация пресс-релизов Поиск по компании
Решения, технологии, стандарты Рынок, отрасль, люди Основы
Отменить подписку Подписка
Производители Системные интеграторы Дистрибьюторы
Продукты месяца Поиск по категории Добавить продукт
Добавить мероприятие
Добавить вакансию Специалисты по АСУ ТП, КИП Специалисты по электротехнике, энергетике Главные инженеры, технологи, электрики Менеджеры по продажам, консультанты, другое
Технические требования Публикация статей Публикация пресс-релизов Media Kit 2014
 


 

Решения, технологии, стандарты - статьи Ua.Automation.com

H-портал и T-портал от Festo - инновационные системы перемещения


Готовые к установке системы перемещения с инновационной системой ременного привода обеспечивают сборочные операции с высокой динамикой. Эти системы могут быть использованы везде, где востребовано быстрое, гибкое и экономичное позиционирование. Вакуумный захват по принципу Бернулли позволяет работать бесконтактно с хрупкими предметами.
 
Требования к системам автоматизация, в состав которых входят робототехнические и мехатронные  системы, многообразны и сочетают разноплановые показатели. Все более мелкие партии выпускаемых изделий и возрастающее количество разновидностей продукции требуют сокращения времени перенастройки и сокращения себестоимости производства единицы продукции. Кроме того, интеллектуальные системы, с использованием, например, технического зрения, используются все больше и больше для целей повышения качества, это означает, что решение должно быть гибким, т.е. должно масштабироваться под задачу. И последнее, но не менее важное – это стоимость решения должна быть сокращена с улучшением характеристик. Festo разработало две высокодинамичные системы перемещения, как готовые к установке модули, для удовлетворения указанных потребностей. Высокоскоростные H-портал и T-портал были разработаны для задач перемещения и сборочных операций с высокой динамикой для небольших объектов от 0 до 3 кг, которые необходимо перемещать быстро и гибко позиционировать. Контроллер управления для робототехники, входящий в состав готового модуля,  в сочетании с механическими компонентами, компонентами электропривода и специализированными алгоритмами управления образует кинематическое системное решение.
 
 
 
Компактно, быстро, точно и экономично: высокоскоростной H-портал
 
H-портал – это экономичная альтернатива роботам-манипуляторам с параллельной кинематикой (триподам). Конструкция характеризуется низким центром тяжести, компактностью и простотой. Это значит – меньше места необходимо для установки и лучше внешний вид линий. В отличии от триподов, рабочее поле может быть адаптировано под любой размер. Таким образом, имеется возможность оптимизировать систему перемещения к специфическим требованиям, идеальному времени цикла с максимальной динамикой. Также удается уйти от куполообразоного рабочего поля трипода с острыми углами и краями. Размер рабочего поля 2000мм х 1000мм с повторяемостью 0.1мм ограничен характеристиками ускорения и торможения. Н-портал сочетает в себе динамику системы перемещения на линейных двигателях и стоимость систем на базе зубчатых ремней. В сравнении со стандартными портальными манипуляторами H-портал на 30% производительнее.
 
Линейные и вращательные движения в одном модуле
 
Линейно-повортный модуль дополняет H-портал еще двумя степенями подвижности и осуществляет линейные и вращательные движения в одном модуле. Две оси модуля могут двигаться независимо, что часто востребовано в сборочных операциях. В дополнение к вертикальному перемещению весьма часто встречаются требования к повороту деталей перед их установкой, что и реализует данный модуль. Кроме того, в модуле предусмотрено отверстие для подачи вакуума на выходное звено (захват). Линейно-повортоный модуль способен развивать ускорение 20 м/с2 и скорость до 1.5 м/с. При сочетании этого модуля с механическими или вакуумными захватами возможно перемещать объекты до 1 кг.
 
 
 
Компактный и динамичный: высокоскоростной Т-портал
 
Т-портал построен по той же технологии, что и Н-портал. Этот высокоскоростной модуль pick&place предоставляет более высокую динамику, чем обычные двухкоординатные манипуляторы и также может быть исполнен с любым рабочим полем. Т-портал – очень компактный и способен развивать действительно высокие ускорения по оси Z. Максимальное рабочее поле 1000мм х 300 мм по осям Y и Z соответственно, повторяемость при этом 0,1 мм.
 
Особенности конструкции
 
Характеристики обоих порталов достигают 5 м/с по скорости и 50 м/с2 по ускорению на всем рабочем поле благодаря особенностям конструкции: два ременных привода подсоединены  к поперечной балке с помощью одного замкнутого зубчатого ремня. Ремень приводится двумя неподвижными серводвигателями Festo серии EMMS – сокращение подвижной массы. Эти две особенности (замкнутый ремень и сниженная подвижная масса) и позволяют достигать высоких показателей динамики.
 
 
Принцип работы H-портала
 
Сочетание направлений вращения двигателей создает двухкоординатное плоское перемещение каретки. Поскольку два двигателя приводят в движение одну каретку – их мощности складываются, характеристики улучшаются
 
 
Принцип работы Т-портала
 
Два серводвигателя свободно позиционируют выходной шток высокоскоростного Т-портала в плоскости Y-Z. Последовательность перемещения может быть оптимизирована под конкретную задачу с высокой степенью гибкости
 
Кинематическое системное решение
 
Основой данных высокоскоростных манипуляторов является контроллер робототехнических систем CMXR от Festo. Он объединяет механические системы, системы электропривода и алгоритмы управления для получения кинематического системного решения. Контроллер CMXR осуществляет управление высокоскоростными перемещениями в трех измерениях. Функциональность контроллера включает: 3D-интерполяцию, прямые и обратные кинематические преобразования для трипода, Н-портали и Т-портала, корректировку размера инструмента, выбор системы координат (инструмента, объекта, системы перемещения).  CMXR имеет встроенные сетевые интерфейсы для управления сервоприводами и пневматикой и для связи с более высоким уровнем управления. Кроме того, очень часто совмещают высокоскоростные перекладчики с контроллером CMXR с компактной системой технического зрения SBOx, что дает возможность создания решений перекладки для движущихся объектов.
 
Бесконтактный захват
 
Вакуумный захват по принципу Бернулли в сочетании с подъемно-поворотным модулем (для Н-портала) представляет собой идеальное решение для перемещения ячеек солнечных батарей или других хрупких объектов. Такие объекты, как кремниевые пластины или ячейки солнечных батарей, схватываются бесконтактно с помощью создания избыточного давления на захвате совместно с вакуумом на поверхности объекта, которая предназначена для схватывания. При этом плоский объект присасывается к захвату пока существует равновесие между весом объекта, противодавлением от сопел и усилием потока воздуха, создаваемым ускорением при перемещении манипулятора. Тогда существует воздушный зазор в пределах 0.5-3 мм между захватом и поверхностью объекта, т.е. объект захватывается бесконтактно.
 
 
Сравнение технических характеристик высокоскоростных перекладчиков
 
Максимальная нагрузка указана для манипуляторов с базовым количеством приводных осей: для Т- и Н-порталов – 2, для Трипода – 3.
 
Готовые к установке системные решения
 
Оба манипулятора и Н-портал, и Т-Портал представляют собой законченные, готовые к установке встраиваемые системы перемещения, в которые входят также и выходные звенья, например, бесконтактные, вакуумные или механические захваты. Эти решения полностью оттестированы, собраны и поставляются для конкретной машины или линии совместно со всей необходимой документацией и, конечно, полной функциональностью для решения поставленной задачи.
 
 
ДП «Фесто»