ServoPress SCHMIDT Reference pro precizní spojování

ServoPress SCHMIDT® Reference pro precizní spojování Hospodárná a efektivní montហrozhoduje o úspìchu Vašich výrobkù. Cílem je, z pohledu nákladù, spojování jednotlivých dílù s tolerancí v pøesné montážní sestavy. Elektricky pohánìné vøetenové lisy, servolisy, se z hlediska preciznosti pro takové úkoly ideálnì hodí. Systémy SCHMIDT® ServoPress nabízejí integrované øešení øídicí jednotky SCHMIDT® PressControl 4000 a modulù SCHMIDT® ServoPress. Ty splòují nejkomplexnìjší požadavky, a už jako „nezávislé“ stroje nebo v automatických výrobních linkách.. Vlastnosti: • Lepší režim regulace procesù v porovnání s bìžnými NC osami – rychlé – reprodukovatelné – lze optimalizovat na Vaši aplikaci • Inteligentní kompenzace – díky výpoètu individuálních tolerancí dílù pro výrobu – elasticita systému (kompenzace ohybù) • Volné polohování pøi promìnlivých procesních silách – bez pevného dorazu nástroje – v rozsahu 1/100 mm • Vyhodnocování v reálném èase – bezprostøední reakce na proces a kvalitativní data – žádné prodlevy kvùli pomalému pøenosu procesních dat – okamžitá disponibilita SPC dat • Systém je okamžitì pøipraven k provozu – standardní prùbìhy zalisování vyžadují pouze zadání polohy a rychlosti – systém se parametrizuje automaticky

53

ServoPress SCHMIDT® Nadstandardní režim øízení Kombinace vøetene se servopohonem nestaèí k tomu, abychom obdrželi optimální výsledky spojení. Klíèem k inteligentnímu spojování je rychlé a exaktní regulaèní chování lisu. To vyžaduje integrovaný systém skládající se z pohonné jednotky, procesní mìøicí techniky a øízení. V systémové architektuøe ServoPress SCHMIDT® jsou tyto požadavky zohlednìny.

ServoPress SCHMIDT® modul

PressControl SCHMIDT® 4000 øídicí jednotka digitalizované signály síla/dráha

zesilovaè signálu (digitalizace pøedzpracování)

servozesilovaè

regulace os síla/dráha

zadaný cíl

síla [F]

vøeteno

beran

systémy ServoPress SCHMIDT® jiné elektrické lisovací osy èas [t]

Lisy ServoPress SCHMIDT® pracují s opravdovým regulátorem síly, na rozdíl od jednoduchých spínacích regulátorù ostatních výrobcù.To znamená: - rychlé dosažení požadovaných hodnot - žádné pøekraèování cílových hodnot - pøesné polohování v rozsahu 1/100 mm i pøi silnì kolísajících lisovacích silách - vysoce pøesná regulace síly • Regulaèní parametry lze nastavit. - optimální pøizpùsobení na Vaši aplikaci - není nutné programování - systém pracuje s pøedem nastavenými optimálními hodnotami zrychlení (není možné chybné zadání) • Optimalizace procesních èasù je možné díky doplòkovému grafickému znázornìní síla/èas [F/t], dráha/èas [s/t] k analýze regulaèního chování. Klasické znázornìní síla/dráha [F/s] bìžných elektrických os není srovnatelné s komfortními možnostmi snímání a vizualizace lisù ServoPress SCHMIDT®

54

Tyto vlastnosti se dosahují výhradnì díky kombinaci tìchto znakù: • Integrovaná mìøicí technika [rychlost snímání 2000 Hz] - snímání síly bez vùle, mìøení síly bez pøíèných sil • Zesílení procesních signálù na modulu ServoPress SCHMIDT® - necitlivé vùèi elektromagnetickým poruchám (EMC) • Regulace probíhá na jednotce PressControl SCHMIDT® 4000 (systém založený na PC), tj. servozesilovaè a motor dostávají zadání od øídicí jednotky - optimalizovaný regulaèní algoritmus PLC - síla [F], dráha [s] nebo další externí øídicí velièiny jsou zpracovávány simultánnì bìhem procesu - øídicí velièinu lze volnì definovat • Rychlé zpracování signálù na PLC založeném na softwaru s integrovaným CNC • CNC s rozšíøeným souborem instrukcí speciálnì k zvládnutí silovì regulovaných polohovacích úkolù

Aby bylo možné spojování v rozsahu 1/100 mm, je nutná kompenzace elasticity systému. Pøi zhotovování lisovaných spojù se obrobek, nástroj a stroj kvùli pùsobícím silám elasticky deformují. Po odlehèení systému se tento podíl deformace dále protahuje. To znamená, že obrobek je „delší“ než v zablokované poloze pøi pùsobení lisovací síly. Pøi silnì kolísajících silách proto není ani pøi pøesném reprodukování blokovací pozice možné vyrobit vysoce pøesné spoje. Aby mohl systém provést kompenzaci, je nejprve nutné kompletní procesní znázornìní køivky síladráha, zatížení a odlehèení.

síla [F]

Inteligentní kompenzace Patentovaná technologie

Conventional procedures end in the block position - but the process is not finished yet. The system is under force. dráha [s]

Patentovaná metoda SCHMIDT Technology bez kompenzace

s kompenzací Systém vypoèítá pozici dráhy nezávisle na síle

cílová pozice

dráha [s]

síla [F]

síla [F]

skuteènì dosažená pozice dráhy (nezatížená)

∆s 1 ∆s 2

cílová pozice

dráha [s]

Pøi spojování lisovací síly typicky kolísají o 30 až 40 %. Pøi volném polohování, stejnì jako pøi pevném dorazu nástroje se pøi zatížení dosáhne stejná cílová pozice. Jestliže se ale souèást odlehèí, získáme, nezávisle na lisovací køivce, rùzné skuteèné dosažené cílové pozice a tím rùzné rozmìry due to the forces in the operation. (figure 1) In order to overcome this effect,

souèásti. Abychom tomuto efektu zabránili, kompenzují systémy ServoPress SCHMIDT® kolísající lisovací síly dynamicky. Souèásti tak mají v odlehèeném stavu požadované rozmìry.

Vlisování kolíku do pouzdra Elasticita souèásti závisí na procesu spojování a na geometrii souèásti. Signifikantní je tento efekt u konstrukèních sestav, u kterých se elasticity jednotlivých souèástí navzájem silnì liší. To lze zøetelnì poznat zejména na zobrazeném pøíkladu

nízká síla (viz prùbìh síly)

∆s 2 s zatížená

s nezatížená

∆s 1 s zatížená

s nezatížená • Systém ServoPress SCHMIDT® jednoduše a preciznì urèuje systémovou elasticitu a dynamicky ji kompenzuje v reálném èase. • Pouze s kompenzací lze dosáhnout koncovou polohu s pøesností na 1/100 mm. • Volné polohování s kompenzací elasticity systému je pøesnìjší než lisování na pevný doraz nástroje. • Kompenzace nevede ke snížení procesní rychlosti. • Kompenzace ve spojení s dalšími inteligentními funkcemi, jako napø. pøesah toleranèních dat, je patentována.

vysoká síla (viz prùbìh síly)

„∆s “ s e mìní proporcionálnì k lis ovací s íle, to znamená, ž e podle pož adované lis ovací s íly mají s ouèás ti rùzné rozmìry.

55

ServoPress SCHMIDT® Lisovací profily a aplikace Lisy ServoPress SCHMIDT® umožòují jednoduché nastavení parametrù lisovacích profilù. Pro rychlejší realizaci seøizování jsou k dispozici rùzné standardní lisovací profily. Podle zkušeností tyto standardní lisovací profily a kombinace pokrývají vìtšinu aplikací

OT = horní mrtvý bod procesu 1) PB = zaèátek procesu, zaèátek snímání procesních dat AP = dotyková poloha (podle geometrie souèásti) ZP = mezipoloha 1) (používá se ke kontrolním úèelùm) EP = koncová poloha 1) 1) nastavitelné

Polohování na „dráhu

Lisování na „dráhu delta“ s dotykovou silou OT

Lisování na „nárùst síly“

OT

OT

PB

PB

PB

PB

ZP

ZP

AP ZP

ZP

EP

56

Regulování na „sílu“

EP

EP

1)

OT

EP

Normální lisovací profil, typicky se kombinuje s kompenzací ohybù.

Pro procesy, pøi kterých dosažená síla pøedstavuje mìøítko pro kvalitu procesu, napø. procesy stlaèování materiálu.

Pro procesy, ve kterých je nutné rozeznat tolerance souèástí. Lis ovìøí kontakt s dílem a odsud lisuje na urèitý diferenèní rozmìr.

K zahájení zpìtného zdvihu dochází pøi definovaném nárùstu síly (slope).

Lisování na zadaný pozièní rozmìr vede k pøesným výsledkùm ve spojení s kompenzací ohybù.

Uzavøení slepých dutin – kulièka se vlisuje a zatemuje. Nezávisle na dráze je vytlaèený materiál resp. lisovací síla mìøítkem pro hustotu a pøídržnou sílu.

Lisování na zadaný funkèní rozmìr se snímáním hrany tìlesa silovì regulovaným dotykováním.

Vlisování kolíku „Beta“ nebo expandérù König. Utìsnìní a pøidržovací funkce jsou závislé na nárùstu síly, který je považován za kritérium zpìtného zdvihu lisu.

ServoPress SCHMIDT® Nekompromisní mechanická kvalita Solidní, jedineèná mechanika lisù ServoPress SCHMIDT® je základním pøedpokladem pro precizní výsledky spojování i v nejdrsnìjším prùmyslovém prostøedí. Test ve zkušební stanici Pøed sériovou výrobou jsou nové moduly podrobeny zátìžovému testu za nejtvrdších podmínek. V neposlední øadì z tìchto testù vyplývá øada vlastností, které Vám budou k prospìchu.

Moduly odolávají plnému zatížení • Po kompletní zdvih beranu • Pøi rychlých procesních èasech • Pøes pøesné, váleèkové vedení beranu bez vùle • Díky hranatému beranu - necitlivé vùèi pøíèným silám - zabezpeèené proti pøetoèení (bez tøení jako napø. pøi vedení v drážce) Individuální ochrana stroje • Plnì automatické mazání vøetene • Mechanická spojka k ochranì stroje proti pøetížení pøi nárazu • Chlazení a tepelná kontrola mechaniky a elektroniky • Omezení proudu pøi pøekroèení pøípustného zatížení • Znièení kvùli nesprávné obsluze je vylouèeno. Jednoduchý servis • Nenároèné na údržbu • Jednoduchá výmìna modulù. Øízení rozpozná nový modul. Nejsou nutné zmìny datových kritérií. Toho se dosahuje díky vysoce pøesné poloze beranu v referenèním bodì, vztaženo na dosedací plochu. Zabudovaná bezpeènost v LV systému, s typovou zkouškou ES • Dvoukanálový bezpeènostní obvod kategorie 4

Souèet tìchto faktorù pro Vaši aplikaci znamená: • Nejvyšší úèinnost • Maximální disponibilitu zaøízení • Vysokou jistotu výroby

• Test po dobu tøí mìsícù • 20 mil. zátìžových cyklù po celý pracovní zdvih s jmenovitou silou a pøíènými silami pøi plné pojezdové rychlosti • doba taktu cca 2 sekundy

57

ServoPress SCHMIDT® Moduly s velkou oblastí použití

405

415 / 416

417 420

ServoPress 405

450 / 460

ServoPress 415 až 460 H

J

D

J

D

H

B

B L

L E

E

pro pøipevnìní zespodu

pro pøipevnìní zespodu

K

K

F

pro pøipevnìní shora

F

C

C

dìlení modulu

pro pøipevnìní shora

P

58

G WA X

nejvyšší poloha beranu nejvyšší pracovní poloha

Z

WA pro otvor kolíku X pro závit

V

G

Y

v referenèním bodu

Q P

U

v referenèním bodu

Dá se odpojít

U V

28

R O T S

N

M

Q

T

S

R

O

N

A

A

M

nejvyšší poloha beranu

nejvyšší pracovní poloha

Moduly s lisovacími silami od 15 kN do 150 kN Technické údaje

ServoPress typ Síla F max kN Síla F pøi 100% ED kN Zdvih beranu mm Rozlišení regulace pohonu µm Rozlišení snímání mìøených dat - dráha µm - síla N / inc Rychlost beranu mm/s Pojistka proti pøetížení Životnost - cykly podle standardního jízdního profilu Pohon Napájení napìtím Hmotnost (standardnì)

cca kg

405 0.8 0.5 150 < 0.1

415 4.5 1.5 200 < 0.1

416 5 3 200 < 0.1

417 14 7.5 300 < 0.1

420 35 20 400 < 0.1

450 75 50 500 < 0.1

460 150 100 500 < 0.1

2.4 0.25 0 to 300 – 2 x 107

4 1 0 to 200 mech. spojka 2 x 107

4 1 0 to 200 mech. spojka 2 x 107

5 4 0 to 200 mech. spojka 2 x 107

6 10 0 to 200 mech. spojka 2 x 107

8 24 0 to 200 mech. spojka 2 x 107

8 48 0 to 100 mech. spojka 1 x 107

závitový 230 V 1~/ 6.3 A (3x208 V 3~/6.3 A) 20

závitový 230 V 1~/ 16 A (3x208 V 3~/16 A) 27

závitový závitový 230 V 1~/ 16 A 230 V 3~/16 A (3x208 V 3~/16 A) 27 70

závitový 400 V 3~/16 A

závitový 400 V 3~/35 A

závitový 400 V 3~/35 A

120

240

240

Rozmìry modulù ServoPress typ Pouzdro

405

415 / 416

417

420

450 / 460

A B C D

mm mm mm mm

590 309 430 109

560 330 434 109

762 412 600 134

978 535 763 180

1166 677 992 236

E F

mm mm

~ 75 ~ 60

~ 75 ~ 60

~ 90 ~ 60

~ 100 ~ 60

~ 90 ~ 60

G H J K L M N O

mm mm mm ±0.1 mm ±0.1 mm ±0.1 mm mm mm

47 75 60 60 40 45H7 11 4

77 75 88 63 59.4 x 59,4 45H7 11 4

92 130 120 115 75 65H7 19 4

122 140 160 120

120 150 210 130

90H7 32 5

100H7 33 5

P Q R S T U V W X Y Z

mm mm mm

Ø 14 6H7 18 M5 8 40 30

32 x 32 10H7 30 M8 10 50 37.5 22 22 M5 5H7

42 x 42 20H7 50 M10 20 60 35 32 32 M6 5H7

55 x 55 20H7 40 M10 20 60 50 40 40 M8 8H7

65 x 65 20H7 50 M10 20 60 45 40 40 M8 8H7

Kabelová pøípojka

Pøíruba

Beran Vnìjší rozmìry beranu Otvor beranu (s pouzdrem)

Nejvyšší pracovní poloha Nejvyšší poloha beranu Pro otvor kolíku Pro závit

mm mm mm mm ±0.02 mm mm

Standardní lisovací profil pøísuv s max. rychlost beranu (bez zátìže) Vmax

pojezdová rychlost

náraz jmen. silou 1

/4 Vmax

3

/4 smax smax

- Vmax

zpìtný zdvih s max. rychlostí beranu (bez zátìže)

59

ServoPress SCHMIDT® Ruèní pracovištì se svìtelnou závorou Ruèní pracovištì ServoPress SCHMIDT® jsou dodávána a pøipravena k provozu s podstavcem lisu, prùhledným ochranným krytem a svìtelnou závorou.U tìchto systémù se jedná o samostatná pracovištì, která lze dodat se všemi moduly ServoPress SCHMIDT®. Souèásti dodávky jsou:

TYP

C E

60

MIN

P

E

RVIC

T SE

UC ROD

ION

Všechny systémy mají typovou zkoušku ES.

E

XA

T A

• Modul ServoPress SCHMIDT® namontovaný na stojanu • PressControl SCHMIDT® 4000 se systémem otoèného nosného ramene • Podstavec lisu PU 10 • Prùhledný ochranný kryt se svìtelnou závorou • Nastavitelná vzdálenost svìtelné závory, aby byl zaruèen bezpeèný odstup od nástroje • Spínací skøíò se zapojenými kabely

Pracovištì s lisovacími silami od 15 kN do 150 kN Kompletní systém se svìtelnou závorou Rozmìry samostatného pracovištì 405 415 / 416 417 420 450 / 460 Šíøka B mm ~ 1120 ~ 1120 ~ 1120 ~ 1120 ~ 1120 Hloubka T mm ~ 890 ~ 890 ~ 890 ~ 890 ~ 1100 Výška H min. mm 1880 min. 1880 min. 2570 min. 2630 min. 2810 Pracovní prostor mm~ 850 x 700 x 650 ~ 850 x 700 x 650 ~ 850 x 700 x 650 ~ 850 x 700 x 650 ~ 875 x 980 x 650 Svìtelná závora - støed beranu mm 260 260 300 300 600 Hmotnost cca kg 305 310 390 570 790

mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm

405

415/416

417

420

450/460

130 20H7 246 93 160 x 140 160 x 345 9 50 220

130 20H7 300 113 220 x 175 220 x 405 11 80 250

150 40H7 387 128 250 x 200 250 x 460 11 80 250

325 345 510 1016 140 160

390 405 630 1100 200 220

430 460 780 1430 220 250

160 40H7 515 155 300 x 220 300 x 563 13 85 300 50 350 528 563 1080 1835 280 300

160 40H7 512 190 370 x 230 370 x 635 13 95 350 50 400 600 635 1050 2050 350 370

SH 2

ServoPress è Stojan Vyložení C Otvor stolu D Pracovní výška F Výška stolu K Velikost stolu B x T Dosedací plocha O SL 1 SL 2 SL 3 SL 4 SL 5 SL 6 SH 1 SH 2 SB 1 SB 2

SH 1

T

C

H

F

10 7+1 16+0.5

BxD

K

D

O 16.5

SL 1

SL 3 SL 2

SB 1 SB 2

B

SL 4 SL 5 SL 6

Vyžádejte si prosím podrobné rozmìrové výkresy. CAD data naleznete ke stažení na stránkách www.schmidttechnology.de.

B 61

Typická struktura systému ServoPress SCHMIDT® Pøi integrování systémù ServoPress SCHMIDT® do montážních linek je nutné závaznì stanovit délky kabelù. Pøi poptávkách a objednávkách prosím uvádìjte kabelové délky podle níže uvedené tabulky. Propojení kabely je zobrazeno na následujícím schématu. síový kabel síový kabel CAN1 kabel

CAN1 kabel

PressControl 4000

CAN2 kabel

ServoPress modul 1

ServoPress poslední modul

CAN2 kabel

bezp. kabel 15pól.

zakonèovací odpor 120 Ohm zakonèovací odpor 120 Ohm, nebo pøipojení sbìrnic. konektoru

bezp. kabel 15pól.

øíd. veden nosného ramene øíd. veden nosného ramene (ovlád. tlaèítko)

spínací skøíò

buï

Sbìrnicový konektor CAN s dopl. I/O k ovládání další periferie nebo rozhraní k nadøazenému øízení

Oznaèení kabelu Standardní délka P res s Control 4000 -> ServoPress modul 1 CAN 1 / 2 3m ServoPress modul 1 -> ServoPress modul „N” CAN 1 / 2 3m Spínací skøíò -> P res s Control 4000 - síové vedení 4m - øídicí vedení 4m Spínací skøíò -> ServoPress modul 1 ... „N” - bezpeènostní kabel 5m Spínací skøíò -> modul 1 ... „N” - kabel sbìrnice popø. rozhraní 3m

62

nebo

CAN-Profibus-Gateway pro pøipojení k nadøazenému Siemens SPS s pøípojkou profibus

Maximální délka max. 25 m v souètu max. 25 m v souètu

max. 25 m v souètu

Požadovaná délka