Szlifowanie szkła przy użyciu dwukrotnie mniejszej liczby napędów

Napędy serii AKD firmy KOLLMORGEN realizują wiele funkcji w maszynach produkowanych przez Bottero Group Wprowadzając na rynek maszyny serii "Titan", Bottero Group oferuje w pełni zautomatyzowaną linię do obróbki szkła, zapewniającą obustronne szlifowanie krawędzi paneli. Maszynę szlifującą zrealizowano na bazie dużej ramy pozwalającej na obróbkę arkuszy szkła o różnych kształtach i rozmiarach, bez konieczności dokonywania jakichkolwiek modyfikacji systemu. Głównym celem przyjętym podczas projektowania było stworzenie możliwie najprostszego, a równocześnie w pełni zautomatyzowanego systemu sterowania o dużej wydajności. Do realizacji tego zadania, w Bottero zdecydowano się na kooperację z firmą KOLLMORGEN dostarczającą serwo-konwertery AKD mogące sterować równocześnie dwoma serwomotorami pracującymi niezależnie od siebie.

Fot.: Dla maszyn szlifujących serii “Titan”, firma Bottero wybrała system automatyki o dużej sprawności, bazujący na inteligentnych serwonapędach AKD PDMM

Na wysoce specjalizowanym rynku maszyn do obróbki szkła rośnie popyt na coraz większą liczbę systemów zautomatyzowanych. Ten trend napędza nie tyle chęć osiągania coraz większych szybkości, co potrzeba zapewniania maksymalnej precyzji obróbki. Ważne jest tu uzyskanie zarówno dużej precyzji wymiarowej, jak i wysokiej jakości obróbki, zoptymalizowanej dla każdej obrabianej tafli. Dodatkowym czynnikiem napędzającym wspomniany trend jest produkcja coraz mniejszych partii materiału oraz tafli o nietypowych rozmiarach. Dla nowych modeli maszyn "Titan" włoskie przedsiębiorstwo Bottero Group, będące liderem w zakresie cięcia i szlifowania szkła, zdecydowało się na wybór wysoce zautomatyzowanego systemu. Napędy serii AKD firmy KOLLMORGEN, napędzające dwa niezależne silniki, mogą tu znaleźć wiele obszarów zastosowań. Całość systemu jest kontrolowana przez inteligentny, programowalny serwonapęd AKD PDMM ze zintegrowanym kontrolerem PLC i funkcjonalnościami sterowania, łączącymi wysoką jakość siłowników z najbardziej zaawansowanymi funkcjami kontroli ruchu. W zakładach Bottero, serwonapęd AKD PDMM realizuje dwa główne zadania: pozycjonowanie arkuszy szkła i sterowanie tarczą ścierną. Dodatkowo, urządzenie to jest wykorzystywane do napędzania systemu za pomocą 9 napędów serii AKD. Dzięki szybkim układom regulacji i wydajnej jednostce sterującej, zautomatyzowana platforma KOLLMORGEN zapewnia idealne warunki do maksymalizacji pasma i zwiększenia sprawności. Te inteligentne urządzenia ze zintegrowanym kontrolerem ruchu pozwalają zmniejszyć o połowę liczbę napędów w maszynach do obróbki szkła. Zapewnia to znaczną redukcję kosztów oprzyrządowania i instalacji, a stało się możliwe dzięki nawiązanej współpracy z firmą KOLLMORGEN, która uczestniczyła projekcie już od jego wstępnej fazy.


Fot.: Napędy KOLLMORGEN zapewniają precyzyjne pozycjonowanie szklanych paneli oraz sterują pracą tarczy ściernych

Pojedynczy napęd o dwóch funkcjach

W maszynach serii "Titan" panele szklane są transportowane za pomocą czterech pasów zębatych – dwóch znajdujących się z dołu i dwóch z góry panelu. Każdy z pasów zawiera własny synchronizowany napęd. Synchronizowane serwomotory serii AKM korzystają z systemu sprzężenia zwrotnego Hiperface. Po zakończeniu pozycjonowania tafli, napędy funkcjonują jako proste trójfazowe kontrolery prędkości silników indukcyjnych sterujących rolkami. Zadania kolejnych 6 napędów AKD są zorganizowane w podobny sposób, zapewniając 16 operacji sterujących przy wykorzystaniu połowy napędów. Praca silników indukcyjnych jest kontrolowana z wykorzystaniem czujników inkrementalnych i może przebiegać w oparciu o sterowanie U/F lub w otwartej pętli regulacji. Ten raczej niezwykły wybór był podyktowany wynikami analiz przeprowadzonych przez ekspertów KOLLMORGEN. Podczas realizacji projektu stało się jasne, że silniki "Titan" nigdy nie pracują dokładnie w tym samym czasie, dzięki czemu możliwe stało się podłączenie dwóch silników do pojedynczego serwonapędu. Techniczna implementacja tego projektu stała się możliwa tylko dlatego, że napędy AKD firmy KOLLMORGEN zawierają oddzielne interfejsy X9 i X10, co pozwala podłączyć dwa różne systemy sprzężenia zwrotnego, które z kolei są połączone z dwoma programowalnymi blokami funkcyjnymi aplikacji.

Zbieranie danych procesowych

Po zakończeniu realizacji systemu, parametry silnika są transmitowane przez centralny serwonapęd AKD PDMM za pośrednictwem szyny EtherCAT Ethernet w czasie rzeczywistym. W konkretnej konfiguracji, opracowanej we współpracy z firmą KOLLMORGEN napędy zawierają 75 wejść cyfrowych, 22 wyjścia cyfrowe i 10 wejść analogowych. Dzięki tej technologii "on board", firma Bottero zmniejszyła o 30% liczbę zdecentralizowanych systemów I/O ograniczając koszty sprzętu i instalacji, jak również przestrzeń w szafie sterowniczej.

Komunikacja z jednostką sterującą wyższego poziomu wyposażoną w wyświetlacz z panelem dotykowym jest realizowana z wykorzystaniem protokołu Modbus TCP.
Fot.: Zintegrowany IPC: programowalny napęd AKD PDMM

Fot.: Zakłady Bottero podążają za obecnymi trendami rynkowymi, gdzie preferowane są maszyny mniejszych rozmiarów

Więcej automatyki

Dzięki maszynom serii "Titan", firmie Bottero udało się zaspokoić potrzeby produkcji masowej, oferując linie produkcyjne zarówno dla dużych, jak i średnich przedsiębiorstw. Nowe maszyny stanowią doskonały przykład zwiększenia stopnia automatyzacji w przemyśle obróbki szkła, zorientowany na produkcję mieszaną dostarczającą produkty na pojedyncze zamówienia, różniące się grubością i wymiarami. "Firmy działające na rynku obróbki szkła muszą być w stanie szybko zareagować na zmieniające się zapotrzebowania klientów w oparciu o posiadany park maszynowy," powiedział Andreas Dürrstein, menadżer sprzedaży z niemieckiego oddziału Bottero. Przewiduje on, że w przyszłości wykrywanie paneli będzie się odbywało automatycznie. W takim przypadku odczyt informacji będzie się odbywał np. poprzez odczyt kodów kreskowych, a następnie na tej podstawie zostaną podjęte odpowiednie procesy obróbki. Na konkurencyjnym rynku międzynarodowym, zdominowanym przez produkty przeciętnej jakości, możliwość wyboru produktów specjalnych o wykończeniu dostosowanym do wymogów klienta oferuje niemieckim firmom "znakomitą okazję zdobycia przyczółku na rynku," podkreślił Dürrstein w wywiadzie dla magazynu Glaswelt. Unikalny firmowy punkt sprzedaży w Cuneo (Włochy) dostarcza najnowocześniejsze rozwiązania technologiczne i szeroki know-how we wszystkich obszarach związanych z produkcją maszyn do obróbki szkła. Bottero buduje zakłady do przetwarzania laminowanych i monolitycznych tafli szkła oraz do produkcji opakowań szklanych.


Autor:
Fabio Massari,
KOLLMORGEN Italy

  Zapytaj o więcej informacji…