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Ubicación:
Modelo de exposición en la SPS 2018
Sector:
Fabricación de máquinas herramienta
Aplicación:
Robot de pórtico
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Por eso, hace ya años que comenzamos a desarrollar nuestras propias soluciones de automatización para poder responder de la manera más flexible posible a las necesidades de los clientes. Sin embargo, dado que somos ante todo fabricantes de máquinas herramienta, decidimos buscar un socio sólido para el desarrollo de esta tecnología de automatización, uno que nos apoyara sobre todo en los ámbitos de la ingeniería eléctrica y de control. La elección de SEW-EURODRIVE no requirió mucha reflexión. Después de todo, ambas empresas comparten una relación comercial de confianza que se remonta a muchos años. Me complace mucho que ya hayamos podido presentar en la SPS 2018 un primer resultado de esta colaboración, en el que EMAG desarrolló los componentes mecánicos y SEW-EURODRIVE se encargó de toda la tecnología de energía, eléctrica y de control.Ronald Matzig, gerente de cuentas clave para SEW-EURODRIVE en EMAG
Eliminamos secciones de la cadena de producción, liberamos los recursos asociados y hacemos que las instalaciones en su conjunto sean más flexibles y productivas para el futuro. Para ello, prescindimos de una regulación en lazo abierto en cada robot.Klaus Just, jefe de planificación de sistemas en SEW-EURODRIVE
En la intralogística de la ingeniería mecánica, los robots de pórtico son la solución de sistema probada y habitual para el flujo de materiales entre las máquinas o los centros de fabricación. Por lo general, los portacables se encargan de transportar los cables de energía y datos.
Nuestra innovadora novedad para robots cartesianos pone fin ahora a estas cadenas portacables, que ocupan mucho espacio y carecen de flexibilidad. Esto es posible gracias a una solución de sistema inteligente que utiliza la transmisión óptica e inductiva de señales y transmisión de energía.
Así de inteligente se puede resolver la intralogística con un robot de pórtico: al permitir que varios robotsse muevan libremente en horizontalpor el mismo recorrido, se hacen posibles procesos logísticos que difícilmente se podrían llevar a cabo con cadenas portacables. La solucióninclusosuperalos tramos superpuestos.
En comparación, con las cadenas portacables —que deben moverse constantemente—, se tendrían que poner en movimiento masas significativamente mayores. Como consecuencia, se produciría un alto nivel de ruido, un gran desgaste y pérdidas en la dinámica. Al mismo tiempo, debido a la fricción generada, el consumo de energía sería innecesariamente alto. Menos mal que, con la nueva solución, todo eso ya es cosa del pasado para EMAG
El diseño de nuestra solución de sistema para robots de pórtico resulta particularmente inteligente gracias a la transmisión de energía inductiva MOVITRANS® y al módulo de alimentación descentralizado TES. De este modo, ya nohay restricciones en cuanto al espacio de instalación, el desgaste, el consumo de energía o una posible rotura de cable. Libertad y alta dinámica en lugar de un número limitado de ciclos son ahora la consigna. Con nuestra automatización modular de máquinas, ahora la viabilidad de alcanzar potencias de transmisión de entre 3 y 8 kW es alta.
La solución de automatización para EMAG resulta especialmente interesante si se analiza el balance energético. Aunque solo para la aceleración en el eje horizontal se requieren más de tres kilovatios de potencia, el robot no necesita ni siquiera 500 vatios a lo largo de todo el ciclo de carga a través de la placa toma inducción MOVITRANS®.
El secreto: la aplicación obtiene la energía necesaria para los picos de consumo de lamemoria descentralizada MOVI-DPS®.. Este acumulador (DPS = Drive Power Solution) es un paquete de condensadores de doble capa que se encarga del suministro de corriente a los robots con una tensión del circuito intermedio de 100 VCC.
Pero, ¿de dónde proviene la energía de este acumulador? Si observamos un robot de pórtico o su perfil de desplazamiento típico, se nota que aquí se alternan fases de aceleración con fases de frenado. En lugar de disipar la energía regenerativa generada durante las fases de frenado —como es habitual— a través de resistencias, la solución de SEW-EURODRIVE retiene esta energía de frenado en el proceso mediante el acumulador de energía descentralizado.
El funcionamiento del acumulador de energía DPS es similar al de un boost, cuando los accionamientos del pórtico aceleran a los robots de cero a seis metros por segundo. El ahorro de energía es enorme. Porque con esta solución MOVITRANS®solohayque compensar las pérdidas mecánicas.Con el resultado de que el sistema consumeen total solo 500 vatios por ciclo de carga.
La comunicación en el robot de pórtico también funciona sin necesidad de cables. En su lugar, se utiliza una barrera óptica de datos para el protocolo Ethernet tiempo real EtherCAT® como conexión óptica con las unidades móviles. A través de esta barrera óptica de datos, los datos de accionamiento se transmiten en cascada a las unidades móviles del sistema. De este modo, ya no es necesario un sistema de regulación en lazo abierto para cada uno de los robots. Un ciclo dura solo un milisegundo, y prácticamente sin tiempos de latencia que deban tenerse en cuenta al enviar los valores de referencia de posición interpolables a los controladores o al recibir la retroalimentación de los valores reales.
La comunicación para la seguridad funcional también se lleva a cabo a través de EtherCAT®. Todas las unidades móviles y la máquina en su conjunto están conectadas mediante un controlador de seguridad central. Para ello se utiliza el protocolo de seguridad de EtherCAT®, Safety over EtherCAT®, que establece la comunicación directa desde el controlador de seguridad hacia elMOVI-C®CONTROLLER.
Esta solución permite un intercambio sencillo de datos entre ambos controladores, además simplifica la programación y, gracias a la mayor densidad de información obtenida, crea las mejores condiciones para el diagnóstico y la depuración.
Con esta aplicación demostramos que tanto un maestro Safety over EtherCAT® como una barrera fotoeléctrica de datos EtherCAT® pueden integrarse a la perfección en el mundo de la automatización de SEW-EURODRIVE.
Solo una regulación en lazo abierto para hasta cuatro robots móviles: Un MOVI-C®CONTROLLER de nuestro sistema modular de automatización MOVI-C® se encarga del calculo del complejo control de movimiento de los robots.
En el cálculo de los perfiles de movimiento, además de la prevención de colisiones, se trata de la coordinaciónexacta de los robots integrados, especialmente en lo que respecta a la productividad de la aplicación en su conjunto.
La solución de automatización de máquinas de SEW-EURODRIVE es tan flexible que permite a los usuarios reaccionar ante los cambios de manera rápida y adaptable. Si, por ejemplo, una de las máquinas del conjunto de producción necesitara el doble de capacidad de flujo de material, se puede retirar y utilizar de manera flexible un robot del sistema de pórtico para esa área.
Las áreas de las máquinas con recursos más móviles, al estar «desvinculadas de la cadena», serán en el futuro mucho más flexibles y productivas.