„Kompaktna automatizacija“ je mehatronički sistem koji autonomno izvodi čitav niz uzastopnih koraka proizvodnje. „Kompaktan“ se odnosi na male dimenzije, u opsegu milimetara i centimetra, proizvoda koji se obrađuju. Projektovanje i izrada ovakvih sistema je jedna od osnovnih delatnosti austrijskog proizvođača mašina STIVA. Njegov modularni sistem LTM-CI je optimizovan za sklapanje malih delova. Linearni i rotirajući mikromotori iz FAULHABER-a obavljaju ključne zadatke u ovim sistemima.
Ventil se sastoji od samo nekoliko komponenti i dugačak je samo osam milimetara. Deo je sistema protiv blokiranja točkova velikog dobavljača automobila i potreban je u sedmocifrenim količinama svake godine. Proizvodnja mora da teče sa takt vremenom od pola sekunde da bi se nosila sa ovim obimom. Naravno, ovo se dešava potpuno automatski i takvom brzinom da ljudsko oko jedva drži korak sa pojedinačnim koracima montaže.
Mali delovi u uskoj alpskoj dolini
Pojedinačni delovi se prvo uzimaju iz kontejnera za skladištenje, odvajaju pomoću šejkera i pravilno postavljaju na sistem transportera spreman za prvi korak proizvodnje. Komponente se zatim transportuju do odgovarajuće stanice gde ih delikatne hvataljke preuzimaju i spajaju ili obrađuju na neki drugi način. Ako posmatrate kako mašina radi, bićete svedoci fascinantne koreografije, koja kombinuje nesmetan transport pokretnih traka i brze, trzave pokrete hvataljki u zamršenom, ritmičanom plesu.
Mašina koja izvršava ove složene pokrete u preciznoj sinhronizaciji je predstavnik kompaktne automatizacije: LTM-CI serije iz kompanije STIVA. Dizajnirana je za proizvode sa prostornom dijagonalom do 30 milimetara – i sama je rezultat drastične minijaturizacije, kako objašnjava Roland Schiermair, šef odeljenja za istraživanje i razvoj automatizacije: „Kupac na zapadu Austrije proizvodi klapne za poznatog prodavca nameštaja kome su svake godine potrebni milioni ovih delova. Kompanija je želela da kupi novu mašinu za proizvodnju malih komponenti dužine samo nekoliko centimetara, ovo je jednostavno bilo previše za proizvodnu lokaciju u uskoj alpskoj dolini. Sve to je bio podsticaj da u potpunosti iskoristimo sve mogućnosti minijaturizacije.“
Rezultat faze razvoja je pomenuta kompaktna mašina, tačnije platforma za automatizaciju koja, u zavisnosti od konfiguracije i ugrađene opreme, upravlja dužinom od 3 do 4 metra. Čvrsto povezan transportni sistem čini osnovu, a ostale komponente sistema zavise od potreba i specifikacija korisnika. „Možemo da integrišemo do 22 funkcionalna modula, od kojih svaki meri 90 milimetara u širinu, za različite radne korake“, objašnjava Kristijan Mersnik, koji je bio uključen u razvoj od prvog dana. „Ove funkcije uključuju, na primer, biranje i postavljanje, lasersko zavarivanje sa do pet stepeni slobode, umetanje šrafova, operacije utiskivanja, označavanje, kao i procese testiranja i merenja.“
Gustina snage koja je jedinstvena širom sveta
Kompaktna automatizacija je dobro prihvaćena od strane kupaca. Oni cene, između ostalog, ujednačene, glatke pokrete bez udaraca i vibracija, što garantuje stabilan proces; jedan redovni kupac izveštava da sistem radi „kao mašina za šivenje“. Sa LTM-CI, vreme ciklusa je smanjeno na skoro samo pola sekunde, što sa sobom donosi značajan skok u produktivnosti.
Pogoni koji se koriste u aktuatorima unutar mašine daju veliki doprinos glatkom kretanju kao i velikoj brzini. U ranijim generacijama korišćeni su elektromotori potpuno drugačije klase veličine; za kompaktnu automatizaciju, programeri su otkrili proizvode iz FAULHABER-a. U LTM-CI, linearni motor LM 1247 sada igra ključnu ulogu. Svoj zadatak obavlja na do dvadeset tačaka u sistemu, uključujući čepove – klizače koji prekidaju protok materijala – i hvataljke. Jedna posebna snaga FAULHABER linearnih motora je njihova izuzetno velika brzina. Ovaj pogon takođe pruža ogroman potisak: na samo 12,5 mm širine i 19,1 mm visine, proizvodi kontinuiranu silu od 3,6 Njutna. „Kada radi punom snagom, može da upravlja čak 10,7 Njutna“, ističe Roland Širmajr. „Ne postoji drugi mali linearni motor sa ovom gustinom snage dostupan na tržištu bilo gde u svetu.“
Dugovečnost je ono što čini pravu razliku
Inženjeri iz STIVA hvale motor bez četkica serije BKS4 2250. U portalnom rukovanju kompaktnom automatizacijom, ovaj motor pokreće okretne jedinice koje pomeraju alate ili komponente u određeni položaj. Prilikom odabira odgovarajućeg pogona, pored tipičnih snaga FAULHABER motora, dostupnost dodatnog dela takođe je bila važan faktor, kako objašnjava Kristijan Mersnik: „U ovom trenutku sistema, zahtevamo izuzetno visok nivo preciznosti i ponovljivost. Zbog toga je za nas bio važan argument da je FAULHABER bio u mogućnosti da isporuči ovaj motor sa odgovarajućim višeokretnim enkoderom.“
Za STIVA, međutim, dugovečnost i dugoročna pouzdanost svih komponenti čine stvarnu razliku. To je zato što kompanija garantuje svojim klijentima kompaktne automatizacije besprekoran rad od ne manje od 60 miliona udaraca. Ovaj ogroman broj stoga moraju biti postignuti svim pokretnim delovima – a to, naravno, uključuje i motore. „Sopstvene delove kao i dodatno kupljene komponente podvrgavamo testovima izdržljivosti“, objašnjava Roland Širmajr. „U ovim testovima pokušavamo da uništimo delove kroz habanje i nepovoljne uslove. U mašine se ugrađuju samo oni delovi koji prežive testove izdržljivosti. Motori iz FAULHABER-a su pokazali da mogu da ispune tako ekstremne zahteve. Oni nam pomažu da postignemo naše sopstvene vršne vrednosti sa minimalnim zahtevima za prostorom i najkraćim vremenima ciklusa.“
FAULHABER MINIMOTOR SA
Zona Artigianale 8
Madonna del Piano
6980 Croglio
Tel.: +41 (0)91 611 31 00
info@faulhaber.ch
