FAULHABER: Legalább 60 millió löket

A „kompakt automatizálás” olyan mechatronikus rendszer, amely egymást követő gyártási lépések egész sorát hajtja végre önállóan. A „kompakt” a feldolgozandó termékek milliméteres és centiméteres tartományba eső kis méreteire utal. Az ilyen rendszerek tervezése és kivitelezése az osztrák STIWA gépgyártó egyik fő tevékenysége. A cég LTM-CI moduláris rendszerét kis alkatrészek összeszerelésére optimalizálták. A FAULHABER lineáris és forgó mikromotorjai kulcsfontosságú feladatokat látnak el ezekben a rendszerekben.

A szelep alig néhány alkatrészből áll, és mindössze nyolc milliméter hosszú. Egy nagy autóipari beszállító blokkolásgátló fékrendszerének részét képezi, és évente hét számjegyű mennyiségben van rá szükség. A termelésnek fél másodperces ütemidővel kell működnie ahhoz, hogy megbirkózzon ezzel a mennyiséggel. Természetesen mindez teljesen automatikusan és olyan sebességgel történik, hogy az emberi szem alig tud lépést tartani az egyes szerelési műveletekkel.

Apró alkatrészek egy keskeny alpesi völgyben

- Hirdetés -

Az egyes alkatrészeket először tárolóedényekből adagolják, rázógép segítségével szétválasztják, és az első gyártási lépésnek megfelelően egy szállítószalagra helyezik. Az alkotóelemek ezután a megfelelő állomásra kerülnek, ahol finom megfogók veszik fel és illesztik össze őket, vagy más módon dolgozzák fel őket. Ha a gépet munka közben megfigyeljük, lenyűgöző koreográfiának leszünk tanúi, amely a szállítószalagok egyenletes áramlását és a megfogók gyors, szögletes mozgását bonyolult, ritmikus tánccá ötvözi.

A gép, amely ezeket az összetett mozgásokat pontos szinkronban hajtja végre, a STIWA LTM-CI sorozatának kompakt automatizálási rendszere. A rendszert maximum 30 milliméteres testátlóval rendelkező termékekhez tervezték – és maga is drasztikus miniatürizálás eredménye, ahogy Roland Schiermayr, az automatizálási kutatás-fejlesztési részleg vezetője elmagyarázza: „Egy nyugat-ausztriai ügyfél csillapítókat gyárt egy ismert bútorkereskedő számára, amelynek évente több millió ilyen alkatrészre van szüksége. A vállalat új gyártógépet akart vásárolni. A meglévő gép 10 méter hosszú volt – az apró, mindössze néhány centiméter hosszúságú alkatrészek gyártásához ez egyszerűen túl soknak bizonyult a keskeny alpesi völgyben található gyártóhelyen. Ez adta a motivációt ahhoz, hogy teljes mértékben kihasználjuk a miniatürizálási lehetőségeket.”

A fejlesztési fázis eredménye a fent említett kompakt gép, pontosabban egy olyan automatizálási platform lett, amely a konfigurációtól és a felszerelt berendezésektől függően 3-4 méteres hosszúsággal gazdálkodik. Egy mereven összekapcsolt szállítási rendszer képezi az alapot, a rendszer egyéb elemei pedig az ügyfél igényeitől és specifikációitól függenek. „Akár 22, egyenként 90 milliméter széles funkciós modult is integrálhatunk a különböző munkafolyamatokhoz” – magyarázza Christian Mersnik, aki az első naptól kezdve részt vett a fejlesztésben. „A funkciók közé tartozik például a pick-and-place, az akár öt szabadsági fokú lézerhegesztés, a csavarok behelyezése, a sajtolási műveletek, a címkézés, valamint a tesztelési és mérési folyamatok.”

Világviszonylatban egyedülálló teljesítménysűrűség

A kompakt automatizálás kedvező fogadtatásra talált az ügyfelek körében. Nagyra értékelik többek között az egyenletes, sima, ütés- és rezgésmentes mozgást, amely stabil folyamatot garantál; egy törzsvásárló szerint a rendszer „úgy fut, mint egy varrógép”. Az LTM-CI használatával a ciklusidő csaknem fél másodpercre csökkent, ami jelentős ugrást jelent a termelékenységben.

A gépen található működtetőkben használt hajtások nagyban hozzájárulnak a sima mozgáshoz és a nagy sebességhez. A korábbi generációkban teljesen más méretosztályba tartozó elektromotorokat használtak; a kompakt automatizáláshoz a fejlesztők felfedezték a FAULHABER termékeit. Az LM 1247 lineáris motor mostantól kulcsszerepet tölt be az LTM-CI rendszerben. A rendszer akár húsz pontján is ellátja feladatait, beleértve a megállító egységeket – az anyagáramlást megszakító csúszkákat – és a megfogókat. A FAULHABER lineáris motorok egyik különleges erőssége a rendkívül nagy sebesség. Ez a hajtás is óriási tolóerőt biztosít: Mindössze 12,5 mm-es szélességével és 19,1 mm-es magasságával 3,6 newton folyamatos erőt fejt ki. „Maximális teljesítménynél akár 10,7 newtont is képes kifejteni” – mutat rá Roland Schiermayr. „Ekkora teljesítménysűrűséggel rendelkező kisméretű lineáris motor sehol máshol nem kapható a világon.”

A hosszú élettartam jelenti a valódi különbséget

A STIWA mérnökei ugyanígy dicsérik a BX4 2250 sorozat kefe nélküli motorját. A kompakt automatizálás portálkezelése során ez a motor hajtja a forgóegységeket, amelyek a szerszámokat vagy alkatrészeket egy adott pozícióba mozgatják. A megfelelő hajtás kiválasztásakor a FAULHABER motorok jellemző erősségei mellett a tartozék alkatrészek elérhetősége is fontos tényező volt, ahogy Christian Mersnik elmondja: „A rendszer ezen pontján rendkívül magas szintű pontosságra és ismételhetőségre van szükségünk. Ezért volt számunkra fontos érv, hogy a FAULHABER ezt a motort a hozzá tartozó többfordulós abszolút jeladóval együtt tudta szállítani. A jeladóból érkező jelek szükségesek a magas gyártási minőség eléréséhez és a minőségbiztosításhoz.”

Az STIWA számára azonban az igazi különbséget az összes alkatrész hosszú élettartama és hosszú távú megbízhatósága jelenti. A vállalat ugyanis a kompakt automatizálással foglalkozó ügyfeleinek nem kevesebb, mint 60 millió löketre garantálja a hibamentes működést. Ezt a hatalmas számot tehát az összes mozgó alkatrésznek is el kell érnie – és ebbe természetesen a motorok is beletartoznak. „Saját alkatrészeinket és a vásárolt alkatrészeket is tartóssági teszteknek vetjük alá” – magyarázza Roland Schiermayr. „Ezekben a tesztekben kopás és kedvezőtlen körülmények révén próbáljuk tönkretenni az alkatrészeket. Csak azok az alkatrésze lesznek beszerelve a gépekbe, amelyek túlélik a tartóssági teszteket. A FAULHABER motorjai megmutatták, hogy képesek megfelelni ezeknek a szélsőséges követelményeknek. Segítségükkel minimális helyigény és a legrövidebb ciklusidő mellett tudjuk elérni saját csúcsértékeinket.”

FAULHABER