Bild 01: Der kartesische Roboter Neo 10 steigert die Dynamik und Präzision von Pick-and-Place-Applikationen mit Synchron-Servomotoren AM8000, dem Multiachs-Servosystem AX8000 und Twincat 3. (Quelle: Diogo Moreira for Bresimar Automação)
Die Kunststoffindustrie steht vor der Herausforderung, permanent die Effizienz und Flexibilität ihrer Maschinen und Prozesse zu steigern. „Dies macht die Automatisierung zu einem wesentlichen Faktor für die Wettbewerbsfähigkeit der Anbieter von Maschinen und Produzenten“, betont Fábio Roleiro, Automation Manager bei Inautom Robótica [1], die Wichtigkeit des Projekts. Vor diesem Hintergrund ist Inautom Robótica, laut eigener Aussage einziger portugiesischer Spezialist für die Integration kartesischer Roboter und anderer Robotertypen in Kunststoffspritzgießmaschinen, eine strategische Partnerschaft mit dem Unternehmen Bresimar Automação eingegangen, das Beckhoff Automation seit mehr als 20 Jahren in Portugal vertritt. Ziel der Kooperation war, mit den fortschrittlichen Steuerungs- und Motion-Lösungen von Beckhoff die Arbeitsgeschwindigkeit der kartesischen Roboter zu erhöhen. „Das Ergebnis ist eine umfassende, zukunftssichere Automatisierungslösung für unsere gesamte Familie an kartesischen Robotern“, so F. Roleiro.
Flexibilität durch offenes Automatisierungssystem
Die kartesischen Roboter der Serie Neo sind optimiert für die schnelle und präzise Entnahme von Spritzgießteilen und steigern so die Produktivität der Maschinen. Wichtige Leistungsindikatoren, wie eine hohe Entnahme- und Bestückungsgenauigkeit sowie Geschwindigkeit, sind dabei für die Reduzierung der Zykluszeit von entscheidender Bedeutung. Alle Komponenten der kartesischen Roboter wurden so ausgelegt, dass sie die notwendige mechanische Robustheit für die Integration in Kunststoffmaschinen sicherstellen.
An Komponenten setzt das Unternehmen auf einen Ultra-Kompakt-Industrie-PC C6015 als Steuerung (Bild 2), auf Synchron-Servomotoren AM8000 in Kombination mit dem Multiachs-Servosystem AX8000 (Bild 3) sowie auf verschiedene Ethercat-Klemmen der EL-Serie und EthercatBox-Module der EP-Serie [2]. „Zusammen mit Twincat 3 als Automatisierungsplattform konnten die Ingenieure von Inautom Robótica alle technischen Herausforderungen meistern“, so Gervásio Monteiro, Beckho ff Brand Manager bei Bresimar Bresimar Automação.
Ein wichtiger Aspekt bei der Entwicklung der Neo-Baureihe war eine möglichst hohe Flexibilität, damit sich die Handlinglösung an das Layout und die Prozesse der Kunden anpassen lässt. „Mit Traglasten von bis zu 70 kg sind die kartesischen Roboter ebenso für Anwendungen außerhalb der Kunststoffindustrie eine interessante Option“, stellt F. Roleiro das breite Einsatzspektrum der Baureihe heraus.
Das fein abgestufte Portfolio an Motoren und Antrieben ermöglicht die Anpassung an unterschiedliche Nutzlasten. Softwareseitig wurde hingegen durch Twincat eine Vereinheitlichung über alle Baugrößen erzielt. Um präzise Bewegungen zu erreichen, die ebenso die hohen Anforderungen an Geschwindigkeit und Beschleunigung erfüllen, sind die Portalachsen (X, Y und Z) mit Synchron-Servomotoren AM 8000 ausgestattet. Mit ihrer Dynamik und hohen Haltemomenten eignen sich die Servomotoren ideal für Anwendungen, die Präzision und Effizienz erfordern. In die Servomotoren integrierte Encoder als Feedbacksystem liefern präzise Positionswerte, die über Ethercat und die platz- und gewichtsparende OCT-Anschlusstechnik (One Cable Technology, Bild 4) in Echtzeit (Kommunikationszyklus von 62,5 μs) an das Multiachs-Servosystem AX8000 übertragen werden.