Skrócony czas realizacji projektów dzięki IndraMotion for Handling

fot. Bosch Rexroth

Zaawansowany system do realizacji przemieszczeń IndraMotion for Handling dla modułowego systemu EasyHandling

Wielu producentów maszyn i firm integratorskich stają obecnie przed coraz trudniejszym wyzwaniem realizacji coraz większej liczny zamówień przy ograniczeniu zasobów. W szczególności w aplikacjach typu Handling oraz montażowych, które są w znaczącym stopniu uzależnione od indywidualnych wymagań klienta, producenci maszyn poszukują sposobów pozwalających na skrócenie czasu, a tym samym wydatków związanych z zaprojektowaniem i uruchomieniem każdej aplikacji. To jest właśnie obszar, gdzie zaawansowane rozwiązanie IndraMotion for Handling oferowane przez firmę Bosch Rexroth jest strzałem w dziesiątkę: jest to logika przemieszczeń dla modułowego systemu EasyHandling, zapewniająca obniżenie wydatków na projektowanie, nawet o 80%.

Coraz większa liczba zadań automatyki jest realizowana przez funkcje oprogramowania. Takie podejście zwiększa elastyczność rozwiązań w przypadku konieczności modyfikacji zadań i częściowo zastępuje elementy mechaniczne, przenosząc liczne zdania techniczne na oprogramowanie. W przeciwieństwie do maszyn produkowanych seryjnie, opracowywanie oprogramowania może generować znaczący procent kosztów projektów realizowanych na indywidualne zamówienie. Rozwiązania układów sterowania pozwalające na szybkie i łatwe dostosowanie do nowych potrzeb daje producentom maszyn możliwość obniżenia kosztów projektowych.

Takie podejście było kluczowym czynnikiem przy tworzeniu najnowszej  wersji systemu sterowania przemieszczeniami IndraMotion for Handling. Dzięki licznym już zdefiniowanym funkcją skomplikowane programowanie poprzez parametryzacje dużej ilości parametrów nie jest już konieczne. Niezmiennie ta sama filozofia otwartych interfejsów komunikacyjnych oraz standardy programowania upraszczają integrację systemu w złożonych systemach automatyzacji, a także użycie komponentów automatyki innych producentów. Dzięki prostej składni języka instrukcji system obsługuje wszystkie powszechnie stosowane rodzaje przemieszczeń w kartezjańskim układzie współrzędnych. System realizuje zadania sortowania typu „podnieś i połóż”, obsługuje podawanie obrabianych elementów do maszyny i wyjmowanie ich po obróbce, co czyni go doskonałym narzędziem dla szerokiego zakresu zadań montażu i transportu na linii produkcyjnej.

Skalowalne elementy sprzętowe

Skalowalność elementów sprzętowych gwarantuje wysoki stopień efektywności ekonomicznej dla rozmaitych wariantów opartych na napędach i kontrolerach, sięgających od jednej do 24 osi przemieszczeń. Dla wszystkich wersji system jest oparty na otwartej architekturze sterownika programowalnego (PLC) zgodnego z normą IEC 61131-3 z funkcjami przemieszczeń PLCOpen. Inżynierowie zajmujący się uruchomieniem mogą wybrać dowolny ze sposobów: albo programować i parametryzować system za pomocą pulpitu operatorskiego na miejscu w trybie on-line lub też korzystając z edytora SMC lub środowiska sterownika PLC pracować niezależnie off-line. Takie rozwiązanie pozwala producentom maszyn  równolegle realizować poszczególne etapy produkcji i tym samym zaoszczędzić czas: montaż komponentów i opracowywanie oprogramowania są wykonywane jednocześnie.

W wersji IndraMotion, w której kontroler ruchu zaimplementowany jest w jednym z napędów, system może sterować nawet sześcioma osiami przemieszczeń, z których trzy są osiami zasadniczymi, realizując funkcje kinematyczne. Napęd główny (master) koordynuje działania napędów zależnych (slave) w  czasie rzeczywistym za pomocą magistrali automatyki SERCOS opartej na standardzie Ethernet. Kompaktowe serwonapędy IndraDrive Cs dysponują mocą w zakresie od 100 W do 3,5 kW. Interfejs enkodera analizuje i rozpoznaje wszystkie standardowe typy enkoderów, dzięki czemu zmniejsza się różnorodność wersji sprzętowych i tym samym ilość części zamiennych na magazynie. Wersja IndraMotion, w której kontroler ruchu zaimplementowany jest w sterowniku, dostępna jest z kilkoma poziomami wydajności obliczeniowej. W najbardziej zaawansowanej wersji system może sterować nawet czterema niezależnymi układami kinematycznymi, a każdy układ może mieć nawet do sześciu osi (stopni swobody). Oprogramowanie pozwala inżynierom zajmującym się uruchomieniem łatwo dodawać i edytować programy napisane dla wersji opartej na napędzie. Rozwiązania systemowe obejmują rozmaite pulpity sterownicze ze standardowymi modułami wizualizacji, gotowe do natychmiastowego użytku.

Zaawansowany system EasyHandling: rozwiązanie z jednego wspólnego źródła

Zakres funkcji realizowanych programowo obejmuje 90% operacji występujących w aplikacjach przemieszczeń i montażu. Oprogramowanie umożliwia prostą adaptacje parametrów ruchu w sterowniku. Dla przemieszczeń robota w kartezjańskim układzie współrzędnych system zapewnia optymalizację czasu przemieszczeń pomiędzy wyznaczonymi punktami bez konieczności przeliczania lub przekształcania współrzędnych. Zintegrowana funkcja uczenia robota w trybie on-line upraszcza uruchomienie systemu. Użytkownicy mogą łatwo posługiwać się systemem dzięki standardowemu sposobowi programowania, typowemu dla robotów, funkcjom uczenia oraz możliwości definiowania punktów trajektorii przemieszczeń, dzięki czemu można skrócić czas przestawienia produkcji.

Zaawansowany system IndraMotion for Handling jest idealnie zintegrowany z filozofią automatyki zaimplementowaną w modułowym systemie EasyHandling. Ten system składa się z napędów elektrycznych, układów przemieszczeń liniowych, elementów pneumatyki oraz wstępnie skonfigurowanego systemu sterowania, tworząc jednolite rozwiązanie, w którym wszystkie komponenty pochodzą z jednego źródła. Firma Bosch Rexroth oferuje modułowy system EasyHanding dostosowany do trzech poziomów automatyki, podstawowego, komfortowego i zaawansowanego. Podstawowa wersja systemu EasyHandling obejmuje gotowe do zainstalowania jednoosiowe i wieloosiowe mechaniczne systemy przemieszczeń liniowych, zwierające silniki i siłowniki pneumatyczne, takie, jak chwytaki, moduły obrotowe oraz czujniki.

Fabrycznie sparametryzowane serwonapędy firmy Bosch Rexroth rozszerzają całą paletę możliwości od wersji podstawowych przemieszczeń osiowych do komfortowej wersji systemu EasyHandling. Oprogramowanie EasyWizard skraca uruchomienie układu przemieszczeń liniowych, sprowadzając je do prowadzenia zaledwie garści niezbędnych danych.

W trzeciej wersji, zaawansowany system EasyHandling przekształca rozbudowany system IndraMotion for Handling w wielopłaszczyznowe rozwiązanie technologiczne. Specjalna właściwość tej wersji polega na tym, że system sam rozpoznaje wymagany okres czasu pomiędzy operacjami serwisowania, co jest realizowane poprzez specyficzny dla każdej osi zestaw danych mechanicznych przechowywany w pamięci systemu, informuje użytkownika, że moduł liniowy wymaga przesmarowania, a nawet informuje, który moduł. Dzięki temu przedłuża się żywotność urządzeń i minimalizuje się ryzyko awarii w czasie normalnej pracy.

Projektowanie szybsze nawet o 80%

Podczas tworzenia projektu, system oferuje wstępnie już skonfigurowaną kinematykę i osie napędowe, a także panele operatorskie, co zdecydowanie skraca czas poświęcony na konfigurację systemu. Dostępne są także gotowe ekrany dla panela operatorskiego, które są zoptymalizowane do zadań typu handling i montażowych. Oprogramowanie VI-Composer firmy Bosch Rexroth dodatkowo ułatwia realizację indywidualnych adaptacji i za jego pośrednictwem użytkownik może bezpośrednio tworzyć tekst, zmienne oraz elementy grafiki, które będą później wyświetlane na ekranie panela. Dostępny jest szeroki wybór wstępnie skonfigurowanych i skompilowanych plików programu VI Composer, które można pobrać. To pozwala inżynierowi zajmującemu się uruchomieniem całkowicie skupić się na dostosowaniu systemu do konkretnej aplikacji.

Nowa wersja systemu IndraMotion for Handling oferuje producentom maszyn i urządzeń olbrzymi potencjał dla skrócenia czasu projektowania i wdrożenia rozwiązań i tym samym możliwość obniżenia kosztów realizowanych projektów. Wstępne porównanie wskazuje na potencjalną możliwość oszczędności sięgających nawet 80% na całym łańcuchu projektowania. Jest to więc kontynuacja tendencji powszechnej w wielu branżach przemysłowych, polegającej na obniżeniu złożoności pracy z oprogramowaniem i umożliwienia osiągnięcia wysokiego stopnia elastyczności.

Kontakt dla czytelników:
mgr inż. Marek Gaj
tel.: +48 660 409 456
e-mail: marek.gaj@boschrexroth.pl
www.boschrexroth.pl