Současný trend individualizace výroby vyžaduje inovativní a flexibilní automatizační řešení. Výrobní linky musí být schopny zvládnout rostoucí počet variant produktů a rychlé změny produktu v kombinaci s rostoucími nároky na produktivitu a variabilitu strojů.
Odpovědí na tyto výzvy je bezproblémová integrace výrobních robotů a vysoce specializovaných manipulačních modulů. Řešení nabízí modulární systém Simotion Handling Toolbox, díky kterému lze realizovat efektivní a hospodárné manipulační aplikace v řadě průmyslových odvětví.
Automatizační systémy dnes musí být navrženy tak, aby rychle a efektivně plnily individuální požadavky zákazníků. Modulární systém Simotion Handling Toolbox společnosti Siemens je vhodný pro veškeré manipulační úlohy a zároveň může být integrována přímo do automatizované výrobní linky. Využívá standardních součástí řídicího systému Simotion a díky předpřipraveným řešení zaručuje rychlé uvedení stroje či výrobní linky do provozu.
Využití v potravinářském i obalovém průmyslu
Systém Simotion Handling Toolbox lze využít například v potravinářském průmyslu při porcování produktů. Kamera detekuje produkty, které přijíždějí po pásu a na základě stanoveného algoritmu jsou produkty distribuovány podle hmotnosti do příslušných balíčků. Synchronizace a desynchronizace k různým dopravním pásům je prováděna zcela automaticky.
Další ukázkou nasazení je paletizace produktů, kdy výrobky jsou na konci linky srovnány na palety. Řízení linky specifikuje různé cílové polohy pro uložení během provozu. Všechny potřebné manipulační funkce se ovládají přes jednoduché rozhraní, a tím se snižují inženýrské náklady na minimum.
Velice často je Simotion Handling Toolbox využíván také pro nanášení pryžové těsnící hmoty podél určitého obrysu. Přesný popis geometrie je základním požadavkem, pro který lze využít jazyka G-kódů. G-kód může být exportován ze všech běžných nástrojů CAM nebo může být manuálně generován pomocí předkonfigurovaného programového editoru.
Tyto aplikace jsou ukázkou typického použití knihoven z balíku Simotion Handling Toolbox. Standardní a prověřené bloky velmi pomohou při řízení pohybů různorodých kinematik, synchronizací a dalších speciálních požadavků v oblasti manipulace a robotiky. To ve svém důsledku přináší snížení inženýrských nákladů, zkrácení času potřebného pro uvedení do provozu a v neposlední řadě také výhody důkladné diagnostiku a monitorování provozních stavů.
Standardní a speciální kinematiky
Nástroj Simotion Handling Toolbox umožňuje jednoduše integrovat téměř všechny kinematiky stroje do prostředí aplikace. Veškeré obvyklé kinematiky pro manipulaci, jako je kartézská portálová konstrukce, válečky, SCARA, kloubová ramena nebo delta-pikery, jsou standardní součástí systému a mohou být volně parametrizovány pomocí předkonfigurovaných transformačních modulů. Univerzální modul Simotion Kinematic Transformation integruje vlastní kinematiku při manipulaci a tím zajišťuje maximální efektivitu výrobního procesu. Knihovna Simotion Kinematic Transformation navíc umožňuje integraci speciálních manipulačních zařízení pomocí transformačních rovnic. Tímto způsobem lze jednoduše pracovat i s nestandardními kinematikami.
Základní knihovny pro manipulační úlohy
V závislosti na konkrétní aplikaci mohou být rozšiřující knihovny velmi snadno kombinovány s knihovnou základních funkcí. Tím lze dosáhnout maximální efektivity při vývoji konkrétní zákaznické aplikace. Standardizované knihovny zjednodušují programování a zvyšují tak produktivitu.
Simotion Handling Advanced je univerzální knihovna pro téměř všechny úkoly při manipulaci, od paletizačních úloh až po vysokorychlostní aplikace typu pick-and-place. K dispozici jsou funkce:
- interpolace mezi zadanými body a rychlostně optimalizovaný pohyb mezi nimi,
- správa zón, např. pro sledování pracovních oblastí,
- snadné programování aplikací pick-and-place na pohyblivých pásech.
Modul Simotion Handling Basic nabízí základní funkce pro manipulaci pouze v jednom bloku. Typické aplikace zahrnují paletizaci a přenosový pohyb kartézskými portály:
- interpolovaný pohyb ve 4D (X, Y, Z a natočení chapače),
- automatický online výpočet dráhy a následné cílové pozice,
- jednoduché rozhraní pro zadávání interpolačních bodů z hlavní řídicí jednotky (systém Simatic).
Aplikace G-code interpreter umožňuje definovat geometrické tvary a formy na základě dobře známého programovacího jazyka G-kód, a to bez nutnosti mít expertní znalosti. Omezený rozsah příkazů G-kódu lze převést pomocí technologického objektu TO Path. Lze tak využít interpolace dvou nebo tří os (hlavně pro 2D/3D kartézské systémy) a jednoduchou adaptaci dynamické odezvy.
Rozšířené knihovny
Řešení Simotion handling HMI je přizpůsobeno pro manipulační aplikace a kromě servisních a diagnostických funkcí poskytuje další zajímavé možnosti jako je editor dráhy pro definování interpolačních bodů včetně funkce učení nebo editor programu pro změnu nebo generování pohybového programu. Umožňuje také snadnou parametrizaci a/nebo kalibraci zónových a souřadnicových systémů.
Knihovnu Torque Precontrol lze využít pro online regulaci točivého momentu. Umožňuje vytvářet modely dynamické odezvy pro dostupné standardní kinematiky Simotion. Další výhodou je realizace optimalizovaného pohybu pomocí inteligentního řízení v reálném čase. Provádět lze také parametrizaci regulátoru pro snížení rázů v mechanickém systému nebo kompletní parametrizaci mechanického modelu.
Systém pro správu dat pro vizualizační systémy Simotion Product Register zajišťuje správu produktů s ohledem na polohu, orientaci a minimální vzdálenosti. Systém umožňuje třídění produktů podle definované strategie sběru a definování oblastí odebírání výrobků. Přitom kontroluje dodržení minimálních vzdáleností pro zabránění kolizí při uchopení výrobků.
Standardizované technologické funkce
OMAC 3.0 (Organization for Machine Automation and Control - OMAC) poskytuje standardizovanou správu provozních režimů. Díky předdefinovaným standardům pro zpracování úloh se snižují náklady na projektování. Projekt může být snadno rozšířen pomocí uživatelsky definovaných stavů. Zjednodušuje integraci a poskytuje možnost připojení k vyšším úrovním řízení linek (např. Siemens Optimized Packaging Line). Vyšší transparentnost zlepšuje diagnostické možnosti.
Více informací naleznete na www.siemens.com/handling
