Festo: все для манипуляторов

Автоматизация, роботизация, гибкое производство – эти требования практически всегда встречаются в технических заданиях на современные производства. Возможности использования манипуляторов в системах автоматизации определяются свойствами осевых приводов (осей координат), а также конструктивными элементами, позволяющими гибко комбинировать эти приводы между собой.

Фирма Festo давно почувствовала необходимость разработки манипуляторов и еще в начале 90-х годов одной из первых разработала и начала поставку электропневматических позиционных приводов, сначала линейных, а затем и поворотных.

В состав линейных позиционных приводов обычно входят бесштоковый цилиндр DGP или DGPL, пропорциональный электропневматический распределитель, блок координатного интерфейса, контроллер и датчик линейного перемещения, который может выполняться в виде встроенной цифровой измерительной системы.

Линейные приводы позиционирования могут быть построены также и на базе стандартных штоковых и поворотных пневмоцилиндров.

Пневматические приводы являются достаточно мощными и сравнительно недорогими, что обеспечивает их большое распространение. Область их применения ограничивают точность и повторяемость (около 0,5 мм), что обусловлено, главным образом, сжимаемостью воздуха. Ограничены также минимальная скорость (до 0,05 м/сек) и равномерность перемещения.

Одним из вариантов пневматической системы позиционирования является система точного плавного останова “Soft Stop”, которая позволяет увеличить среднюю скорость перемещения на 30%, сохранив безударность при останове в заранее заданных точках. Эта система расширяет спектр возможностей разработчиков позиционных приводов для 2-х или 4-х точек позиционирования. В ней могут использоваться как бесштоковые, так и стандартные пневмоцилиндры.

Интеллектуальные возможности системы, которые обеспечиваются современным электронным оснащением, позволяют потребителю легко настроить ее без специальных навыков программирования. Система легко самопрограммируется (самообучается) в процессе работы после простого повторения нескольких рабочих циклов.

С целью удовлетворения растущих пожеланий заказчиков, компания Festo разработала и предложила практически полный ряд электромеханических позиционеров, линейные приводы которых выполнены на базе общих конструкций с бесштоковыми пневмоцилиндрами DGP. Эти электромеханические приводы построены на базе шарико-винтовой передачи (тип SP) или зубчато-ременной передачи (тип ZR). При этом в качестве двигателя может устанавливаться либо шаговый двигатель, либо серводвигатель с датчиками обратной связи. В качестве опции двигатели могут иметь понижающие редукторы и тормоз.

Как уже упоминалось, электромеханические позиционные приводы выполнены на базе металлического профиля, используемого в пневмоцилиндрах DGP(L), поэтому наряду с простой конструкцией без направляющей имеются варианты с шариковой направляющей – KF, и с усиленной направляющей – HD. Позиционные приводы с зубчатым ремнем, подобно пневматическим цилиндрам, охватывают весь ряд диаметров от 8 до 63 мм, а с шарико-винтовой передачей – от 18 до 63 мм.

Оба ряда электромеханических приводов имеют схожую конструкцию, включающую в себя передачу, муфту, редуктор (в случае необходимости), шаговый двигатель или серводвигатель со своим усилителем и контроллером. Это позволяет независимо регулировать скорость на разных участках пути.

Приводы с ременной передачей имеют максимальный ход 650…4500 мм в зависимости от их типоразмера, а с винтовой передачей – 500…2000 мм. При этом приводы с ременной передачей отличаются высоким быстродействием, а приводы с шарико-винтовой могут обеспечивать высокую точность (0,02 мм) и плавность хода при малых скоростях (до 0,5 мм/c).

Ниже приведенная таблица способствует обобщенному восприятию возможностей рассмотренных приводов.

Электромеханические приводы с зубчатым ремнем могут выполняться с как неподвижным, так и с подвижным креплением корпуса привода. Если все элементы привода остаются неподвижными, а перемещается его корпус, такой привод получил название консольного привода (тип DGEA). Это конструктивное решение упрощает компоновку привода на роботе в том случае, если консольный привод используется в качестве привода, манипулирующего с технологическим инструментом.

До сих пор мы касались только манипуляторов с одной степенью подвижности (однокоординатных манипуляторов), но наиболее интересные возможности открываются при построении манипуляторов с несколькими степенями подвижности (многокоординатных манипуляторов), работающих в плоскости или в пространстве. Для таких манипуляторов компания Festo разработала многокоординатные контроллеры и элементы согласования, призванные обеспечивать совместную работу приводов в сложных многосвязных системах. Также фирмой предлагается весь спектр вспомогательных элементов, обеспечивающих простой монтаж и обслуживание манипуляторов: разного рода направляющие, уголки, адаптеры для размещения насадок, например захватов, переходники и т.п.

В зависимости от типа задачи, для управления такой системой может использоваться специализированный контроллер позиционирования SPC 200, программируемый в стандартных NC-командах для станков с ЧПУ по DIN 66025. Данный контроллер может управлять всем комплексом, включая дискретные исполнительные механизмы (цилиндры, захваты и т.п.). Для более простых задач можно использовать программируемые логические контроллеры типа FEC с дискретными входами/выходами. Применение промышленного компьютера Festo типа IPC позволяет решать задачи любого уровня сложности с использованием современных систем визуализации.

В целом фирма Festo предлагает полный спектр оборудования, позволяющего создавать роботизированные комплексы для решения практически любых технологических задач. Эти системы уже нашли свое применение на многих российских предприятиях. С их помощью шлифуют рельсы и упаковывают конфеты, тестируют микросхемы и испытывают двигатели.

Все рекомендации по выбору, размерам, конструктивным особенностям, подробные характеристики манипуляторов и аксессуаров к ним содержатся в каталогах Festo, а специалисты компании всегда готовы оказать помощь в поиске оптимального решения Вашей задачи.

Дополнительную информацию Вы можете также найти в интернете на сайтах www.festo.com и www.festo.ru.