Unità rotanti e girevoli di nuova generazione by SCHUNK GmbH & Co. KGDirectIndustry

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Che si tratti di carichi elevati o di brevi tempi di ciclo - i moduli rotanti e le unità rotanti sono costantemente sotto pressione per fornire prestazioni ancora migliori quando si tratta di movimentazione e montaggio. Negli ultimi anni SCHUNK, leader competente per i sistemi di presa e la tecnologia di serraggio, ha ampliato sistematicamente il suo programma modulare per movimenti rotanti, sviluppando componenti particolarmente dinamici, intelligenti e adattabili. L'ultima novità nel segmento pneumatico è SCHUNK SRM. L'unità di rotazione ad alte prestazioni supera anche il top seller SCHUNK SRU-plus e potrebbe presto diventare il nuovo standard nella rotazione pneumatica fino a 180°.

Rispetto alle unità pneumatiche orientabili esistenti sul mercato, il potente modulo si distingue per la combinazione unica e inedita di coppie elevate e momenti di inerzia di massa elevata con tempi di rotazione brevi, foro centrale grande, cuscinetto robusto e allo stesso tempo profili interferenti sottili. Per lo sviluppo del modulo ad alte prestazioni, SCHUNK ha utilizzato le più recenti tecnologie di simulazione che consentono per la prima volta la raccolta di forze di reazione, sequenze di pressione, velocità di impatto, energie cinetiche e azionamento. Nuovi ammortizzatori e guarnizioni speciali per pistoni, così come una tenuta Viton/FKM costituiscono la base di quello che continua ad essere un pacchetto di servizi unico nel suo genere con un alto livello di robustezza. Il modulo rotante è quindi adatto anche per l'uso in ambienti con fluidi aggressivi. Sia in direzione assiale che radiale, il cuscinetto precaricato e senza gioco consente l'assorbimento di coppie e forze di taglio particolarmente elevate. Poiché gli ammortizzatori interni sono solitamente preimpostati, è necessario impostare solo le farfalle durante la messa in servizio prima di poter iniziare la produzione. Quando si sostituiscono gli ammortizzatori interni, sia l'angolo di rotazione che la regolazione della corsa dello smorzatore rimangono invariati: ciò significa che gli interventi di manutenzione vengono eseguiti molto rapidamente.

Con SCHUNK SRM è possibile progettare sistemi di dimensioni ridotte, ridurre i tempi di ciclo e aumentare sia la precisione che la durata. L'elevata densità di potenza offre i presupposti perfetti per soluzioni particolarmente compatte e allo stesso tempo efficienti. La struttura modulare coerente del gruppo girevole offre un design personalizzato con un rapporto prezzo/prestazioni senza pari. Il foro centrale eccezionalmente grande consente il passaggio di cavi pneumatici e cavi preassemblati con connettori integrati. Il passante rotante pneumatico o elettrico offre una praticità ancora maggiore: Se si utilizza il sistema pneumatico passante, il grande foro centrale è completamente conservato. Per il passante rotante elettrico, i cavi dei sensori possono essere inseriti direttamente nel modulo. In questo modo, la codifica a colori sul connettore a spina semplifica la messa in servizio e l'assegnazione dei segnali. Se, nonostante ogni precauzione, il cavo dovesse rompersi, i singoli cavi sono sostituibili senza dover sostituire l'intero passante rotante. L'unità di rotazione ad alte prestazioni SCHUNK SRM sarà inizialmente disponibile nelle misure 14, 16, 25 e 40 per angoli di rotazione di 0°/180°, 0°/90° o è liberamente regolabile per angoli di rotazione tra 0° e 180°. Nella grandezza 40 si possono raggiungere coppie fino a 23,7 Nm e momenti d'inerzia fino a 7 kgm2. Si tratta di una coppia superiore di quasi il 20% rispetto al precedente modello di punta SCHUNK SRU-plus.

Il prossimo highlight è il modulo rotativo meccatronico SCHUNK ERP. Invece di regolare costantemente le farfalle e cambiare gli ammortizzatori, come nel caso dei moduli pneumatici rotanti, o di caricare nuove sequenze come nel caso dei moduli elettrici rotanti, gli utenti possono ora optare per un'alternativa elettrica molto più semplice ed economica nel lungo periodo. Con i suoi componenti a bassa usura, SCHUNK soddisfa tutte le esigenze dell'industria per sviluppare un sistema automatizzato che funzioni il più possibile senza guasti e, allo stesso tempo, senza bisogno di manutenzione. La sfida più grande con i moduli girevoli pneumatici finora è stata la pazienza, l'esperienza e la precisione richieste al tecnico addetto alla messa in servizio, nonché l'usura dell'ammortizzatore. Fino ad oggi, i moduli pneumatici orientabili sono sempre sovraccarichi, sia per mancanza di conoscenze e pazienza, sia per l'elevato tempo di ciclo richiesto. Mentre le unità pneumatiche orientabili correttamente regolate si distinguono per l'assenza di urti meccanici e vibrazioni, le unità sovraccaricate creano a volte impatti e vibrazioni considerevoli in tutto il sistema. Risultato: Gli ammortizzatori si consumano prematuramente, si verificano interruzioni non pianificate del sistema e, in casi estremi, altri componenti del sistema, come i sistemi di telecamere sensibili, possono essere compromessi da vibrazioni permanenti

Proprio qui entra in gioco il concetto del modulo meccatronico orientabile SCHUNK ERP: A differenza delle unità pneumatiche orientabili, il componente a 24 V non richiede ammortizzatori idraulici. Questo elimina sia la frustrazione di dover regolare l'ammortizzatore che la principale fonte di errore durante la rotazione. A sua volta, una tecnologia intelligente di autoapprendimento è completamente automatica. Assicura che il profilo di movimento sia sempre adattato al rispettivo peso del pezzo. Per la messa in servizio, il componente 24 V viene semplicemente collegato all'unità di controllo tramite I/O digitale e, se necessario, la posizione finale viene regolata meccanicamente (+/- 5°). Tutto il resto è realizzato con la tecnologia integrata di autoapprendimento. Da tre a cinque movimenti rotanti sono sufficienti per completare la programmazione. L'andamento del movimento è un profilo di rampa. A seconda dell'angolo di rotazione e del peso del corpo girevole, l'unità rotante ad azionamento diretto accelera e frena automaticamente. Impatti, vibrazioni e movimenti incontrollati alla massima velocità sono trascurabili. Questo riduce al minimo il livello di rumore e l'usura e rende superfluo l'uso di ammortizzatori idraulici. Allo stesso tempo, sono possibili tempi di reazione e di viaggio più brevi. Se il peso del componente cambia durante il processo, il modulo regola automaticamente il suo profilo di movimento, senza l'intervento dell'operatore. La velocità è facile da regolare tramite un interruttore rotante sull'alloggiamento. Poiché il controllo avviene tramite I/O digitale, la serie SCHUNK ERP è compatibile con tutti i controllori e aiuta a sostituire semplicemente i moduli pneumatici. Il modulo rotante a 24 V è disponibile nella prima fase della grandezza 25 per momenti di inerzia di massa fino a 0,1 kgm2 e con un angolo di rotazione di 45°, 90° o 180°. La precisione di ripetizione è +/- 0,01°.

SCHUNK ha già dimostrato con successo il potenziale dei moduli rotanti meccatronici: Il versatile modulo rotativo SCHUNK ERS con le sue tre varianti di diametro di 135 mm, 170 mm e 210 mm è particolarmente indicato per movimenti rotativi nel campo di carico medio. Nella taglia 170 ad un'altezza compatta di 66 mm, raggiunge una coppia nominale di 5 Nm e un momento massimo fino a 17 Nm. Ciò significa che offre le condizioni ideali per l'implementazione di concetti flessibili e compatti per sistemi automatizzati. Il modulo compatto è utilizzabile come unità rotante o tavola rotante in applicazioni di assemblaggio. Girando all'infinito fino a 750 RPM, può avvicinarsi a posizioni intermedie con una precisione di ripetizione di 0,01°. A differenza dei moduli rotanti con servomotore convenzionale, l'ERS non ha un ulteriore profilo di interferenza. Anche l'elasticità dovuta al gioco e l'attrito non si verificano più. Invece, il modulo di lunga durata è caratterizzato da un'eccellente accelerazione, velocità di rotazione e precisione. A richiesta è disponibile un freno di stazionamento pneumatico. Assicura che ogni posizione possa essere impostata in modo affidabile. L'ampio foro centrale consente il passaggio di cavi, pezzi in lavorazione o l'uso di una telecamera. Tuttavia, non è tutto: Per l'alimentazione di aria compressa o segnali senza tubi o cavi attraverso il modulo, il modulo compatto è disponibile in una versione con passaggio pneumatico-elettrico. Utilizzando un collettore rotante o un canale dell'aria fino a otto segnali elettrici (24 V DC/2 A), e un fluido con una pressione fino a 8 bar. La versione con passante rotante raggiunge velocità fino a 250 giri/min

Il modulo miniaturizzato a rotazione continua SCHUNK ERD è particolarmente indicato per applicazioni di assemblaggio nel campo dell'elettronica, dei beni di consumo e dell'industria farmaceutica. Viene fornito con un pacchetto di attrezzature unico sul mercato: Il modulo standard è dotato di due canali integrati per il passaggio dell'aria. Su richiesta, sono disponibili quattro sistemi di misurazione del percorso elettrico passante e uno assoluto. Lo SCHUNK ERD, disponibile in tre misure con coppie nominali di 0,4 Nm, 0,8 Nm o 1,2 Nm, può essere realizzato con sistemi di montaggio ad alta velocità, salvaspazio e coppia elevata, che soddisfano anche i severi requisiti della direttiva macchine. Un motore sincrono brushless ad eccitazione permanente aziona il modulo rotante. La sua speciale geometria assicura un'elevata dinamica e accelerazione e, grazie al passaggio dell'aria ottimizzato, gli attuatori pneumatici possono essere collegati ad esso più velocemente. Questi due fattori combinati garantiscono tempi di ciclo brevi e un'elevata produttività. Il valore assoluto del trasduttore significa che non c'è bisogno di lunghe corse di riferimento sia all'avvio che dopo un arresto di emergenza. La precisione di ripetizione specificata come 0,01°, è anche un ulteriore vantaggio.

Per il Prof. Dr.-Ing. Markus Glück, Direttore Generale Ricerca & Sviluppo, CINO, alla SCHUNK il potenziale del movimento rotatorio è ancora lontano dall'essere sfruttato appieno: "Stiamo vivendo una fase di rapida innovazione tecnologica. Sistemi di produzione altamente automatizzati e interconnessi stanno determinando processi di produzione intelligenti e stanno entrando negli impianti di produzione", afferma Glück, descrivendo lo status quo. "Il mercato richiede unità orientabili che possono essere messe in funzione in modo rapido e intuitivo senza la necessità di particolari conoscenze tecniche. Le unità girevoli di domani dovranno anche adattarsi automaticamente alle situazioni di carico e agli scenari applicativi" Il modulo orientabile SCHUNK ERP è una pietra miliare in questo senso, in quanto per la prima volta è possibile realizzare una regolazione autonoma del modulo con intelligenza integrata. Guardando al futuro, il responsabile della ricerca e sviluppo si aspetta che la sensibilità, la densità di prestazioni e la dinamica dei moduli girevoli e rotanti continueranno ad aumentare. "In futuro, una diagnosi continua del sistema assicurerà l'uso corretto, ottimale e a basso consumo di risorse delle unità girevoli con la massima dinamica", assicura Glück. "In futuro i tecnici addetti alla messa in servizio saranno facilmente supportati da sistemi di sensori integrati. Cosa c'e' di piu': Quando si tratta di rotazione e rotazione intelligente, l'intero processo di rotazione sarà monitorato in futuro e le unità di controllo automatico del sistema e le unità periferiche saranno fornite con i corrispondenti dati di processo in tempo reale. "L'obiettivo è quello di fornire informazioni di stato continue che possono essere interpretate accuratamente senza conoscenze tecniche dettagliate", ha sottolineato Glück. Questi tipi di sistemi intelligenti hanno permesso di prolungare i tempi di funzionamento delle macchine e di ridurre i tempi di fermo macchina non pianificati e costosi e i reinvestimenti. Questo può aiutare ad eliminare o a ridurre al minimo la necessità di stoccaggio dei componenti di ricambio, il che, dal punto di vista dell'utente, immobilizza troppo capitale per un periodo di tempo troppo lungo.

Il gruppo di rotazione elettrico più compatto al mondo SCHUNK EGS, consente una rotazione continua della pinza senza passaggio di corrente elettrica. Le guide a rulli di giunzione precaricate, prive di gioco, garantiscono una presa ad alta precisione e forze di presa praticamente costanti su tutta la lunghezza del dito. Il modulo pinza orientabile è dotato di connessioni standard controllate tramite distributore fieldbus o tramite I/O digitale, il che significa che è compatibile con tutti i comuni sistemi di controllo e non comporta costi aggiuntivi e tempi di consegna per le periferiche. L'elettronica di controllo e di potenza per il controllo decentralizzato del motore è integrata nel modulo. Non c'è bisogno di alcun terminale per le valvole, come nei moduli girevoli a pinze pneumatiche o nei regolatori di azionamento nell'armadio di controllo. In questo modo si risparmia spazio e molto tempo per la pianificazione, l'approvvigionamento e la messa in servizio. Sia la velocità di rotazione che la forza di presa sono controllabili in più fasi direttamente sul modulo tramite interruttori rotativi. Sono possibili angoli di rotazione tra 30° e 270°. Questi sono impostati meccanicamente sul modulo. Il monitoraggio è possibile tramite interruttori di prossimità induttivi. Poiché il modulo è equipaggiato esclusivamente con motori stazionari, brushless e quindi senza usura 24 V DC, e non necessita di cavi mobili, anelli di contatto o ammortizzatori, aumenta la stabilità di processo e la disponibilità degli impianti di montaggio. Anche il livello di rumore diminuisce.

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