Sposób na zdalne ryglowanie. Case study firmy ABIS

W obecnych czasach nowoczesne maszyny przemysłowe muszą spełniać wymagania nie tylko w zakresie bezpieczeństwa, precyzji, ale także pod względem ergonomii i praktycznej obsługi. Ze względu na szeroki zakres kompetencji firmy ABIS, jej konstruktorzy w realizowanych projektach spotykają się z różnymi wymaganiami związanymi z automatyzacją procesów produkcyjnych dla wielu branż.

Jednym z nich w ostatnim czasie był projekt znakowarki laserowej. Maszyna ta posiada stół roboczy w formie szuflady, na którym operator montuje detale do obróbki. Ze względów bezpieczeństwa dostęp do obszaru roboczego musiał być odpowiednio przemyślany i zabezpieczony (operator musiał mieć zablokowaną możliwość otwarcia szuflady). W tym celu wykorzystano elementy firmy Elesa+Ganter, a mianowicie uchwyty funkcyjne GN 422 oraz trzpienie ustalające sterowane pneumatycznie GN 817.7. Zadaniem tego kompletu było zapewnienie świadomej kontroli dostępu do stołu roboczego. Dzięki temu możliwe jest jedynie oburęczne sterowanie otwarciem – zgodne z wymaganiami norm bezpieczeństwa (EN ISO 13849).

GN 422 to ergonomiczny uchwyt z jednym (T1) lub dwoma przyciskami (T2). Pod przyciskiem znajduje się przełącznik, za pomocą którego można wyzwolić impuls elektryczny. Ponadto każdy przycisk posiada podświetlenie LED, które w zależności od polaryzacji połączeń świeci w kolorze zielonym lub czerwonym. Uchwyt jest wykonany z odlewu cynkowego, a jego powierzchnia jest pokryta żywicą epoksydową w dwóch możliwych kolorach: czarnym lub srebrnym. W obu przypadkach jest ona wykończona na mat. Uchwyt ma dwa dostępne warianty przyłącza. Wersja (K) zawiera przewód 2 lub 5 metrowy z odkrytymi końcami. Wersja (S) zawiera 5-pinowy wtyk M12x1, który znajduję się na końcu przewodu o długości 0.25 metra. Przykładowe modele uchwytów pokazano na rysunku 1.

Rys.1 Przykładowe modele uchwytów pałąkowych GN 422 w dwóch dostępnych kolorach RAL 9005 i RAL 9006.

GN 817.7 to trzpień ustalający sterowany pneumatycznie, który pozwala na integrację z procesami automatycznymi oraz montaż w miejscach niedostępnych dla ręcznej obsługi. Konstrukcja trzpienia jest wykonana ze stali nierdzewnej, a szpilka trzpienia jest utwardzona powierzchniowo. Ze względu na różnorodność aplikacji mamy do wyboru opcję bez kontroli położenia (OP) lub z kontrolą położenia w obu pozycjach (BS0,4), realizowaną za pomocą czujnika magnetycznego z dedykowanym mocowaniem. Powyższe warianty zostały pokazane na rys. 2.

Rys. 2 Trzpienie ustalające sterowane pneumatycznie; z czujnikiem magnetycznym - wersja BS0,4, bez czujnika - wersja OP.

Kolejnym istotnym aspektem jest dostępność różnych wersji w odniesieniu do sposobu działania. Do dyspozycji są trzy warianty:

• Wersja D - dwustronnego działania, w której sterujemy zarówno ruchem wysunięcia jak i powrotu szpilki,
• Wersja A – jednostronnego działania, w której szpilka powraca za pomocą sprężyny, natomiast sterujemy wysunięciem,
• Wersja E – jednostronnego działania, w której szpilka wysuwa się za pomocą sprężyny, natomiast sterujemy powrotem.

Schemat działania poszczególnych wersji, został przedstawiony na rysunku 3.

Rys. 3 Schemat działania trzech dostępnych typów trzpienia pneumatycznego 817.7.

Zobacz film i dowiedz się więcej o zaletach trzpienia GN 817.7

W maszynie do sterowania dostępem do stołu roboczego, zaprojektowanej i wykonanej przez firmę ABIS, zostały wykorzystane dwa uchwyty w kolorze czarnym GN 422 w wersji T1 – z jednym przyciskiem każdy (Rys. 4). Poza funkcją sterowania uchwyt GN 422 pełni również funkcję uchwytu do przesuwania szuflady. Dzięki ergonomii kształtu oraz solidnemu wykonaniu z odlewu cynku idealnie nadają się również do takiej funkcji. Jeden uchwyt steruje hamulcem wózka liniowego, natomiast drugi steruje szpilką trzpienia GN 817.7. 

Rys. 4 Uchwyty sterujące GN 422 wykorzystane w maszynie firmy ABIS.

W powyższym urządzeniu został wykorzystany trzpień w wersji E, w którym powrót szpilki jest realizowany za pomocą powietrza, natomiast domyślnie jest ona wysunięta. W połączeniu z odpowiednio zaprojektowanym miejscem ryglowania w formie, np. tulei pozycjonującej, nie ma możliwości otwarcia szuflady bez wycofania szpilki trzpienia. Natomiast przy zamykaniu szuflady, szpilka dzięki sprężynie automatycznie wysunie się, np. do otworu (Rys. 5 i 6). 

Rys. 5 Szuflada maszyny w pozycji otwartej, 1 – wysunięta szpilka trzpienia, 2 – najazd z otworem dla szpilki 

Rys. 6 Szuflada w pozycji zamkniętej. Szpilka trzpienia GN 817.7 w otworze najazdu.

Trzpień 817.7 jest bardzo prosty w montażu. Jego korpus posiada gwint zewnętrzny i wybranie pod klucz płaski, który ułatwia wkręcenie i przytrzymanie trzpienia. Przeciwnakrętka, która jest dostarczana w zestawie umożliwia zablokowanie trzpienia w odpowiedniej pozycji (Rys. 6 i 7). 

Rys. 7 Trzpień pneumatyczny w wersji BS0,4, zamontowany i podpięty do instalacji maszyny.

Kolejną funkcjonalnością, która znalazła zastosowanie w powyższej aplikacji jest możliwość kontroli położenia szpilki w trzpieniu, dla wersji BS0,4. Odbywa się to za pomocą czujnika magnetycznego. Pozycje wysunięta i cofnięta, są programowane za pomocą elementu sterującego, który znajduje się na przewodzie czujnika. W obu pozycjach krańcowych jest generowany sygnał, który może być przetwarzany przez układ sterowania maszyny. Ponadto elektronika czujnika jest dostępna za pomocą interfejsu IO-Link. Mamy tu więc możliwość modyfikacji i odczytu pozycji krańcowych lub zablokowania przycisku na elemencie sterującym, w celu zapobiegnięcia przypadkowemu przeprogramowaniu. Czujnik jest montowany w dedykowanym uchwycie, pod który jest przygotowane podtoczenie w formie rowka na trzpieniu.

Zobacz film przedstawiający funkcjonalność trzpieni GN 817.7

Maszyna zaprojektowana przez firmę ABIS to praktyczny przykład zastosowania, w którym elementy GN 817.7 i GN 422 zapewniają wymagany poziom bezpieczeństwa i funkcjonalności urządzenia. Opisana aplikacja doskonale obrazuje, jak za pomocą standardowych elementów Elesa+Ganter można stworzyć rozwiązania dopasowane do potrzeb klienta. Bogactwo wariantów wykonania, możliwość integracji z systemami automatyki oraz wysoka precyzja wykonania sprawiają, że są one chętnie wybierane przez konstruktorów maszyn i urządzeń.

Karty katalogowe:

• uchwyty funkcyjne GN 422
• trzpień ustalający sterowany pneumatycznie GN 817.7

_________________________________________________________

Redakcja: Elesa+Ganter Polska
Informacje o pełnej ofercie ELESA + GANTER znajdują się na stronie:
www.elesa-ganter.pl
Jeśli nie posiadasz katalogu w wersji papierowej – zamów

Kontakt:
Centrala: +48 22 444 47 07
Pomoc techniczna: +48 887 035 200