W nowoczesnej automatyce precyzyjna aplikacja mediów, takich jak kleje, smary czy uszczelniacze, jest kluczowa dla jakości produktu końcowego. Często jednak inżynierowie i technolodzy obserwują pewne zjawisko: nałożona ścieżka staje się grubsza na zakrętach, a cieńsza na długich, prostych odcinkach. Przyczyna leży zazwyczaj w koncepcji sterowania.
Problem z dozowaniem opartym na stałym czasie
Aplikacja materiału oparta wyłącznie na stałym czasie otwarcia zaworu jest często niewystarczająca w wysoce zautomatyzowanych procesach. Jeśli wypływ medium nie jest dynamicznie dostosowywany do rzeczywistego ruchu robota lub układu osi, ilość nałożonego materiału na danym odcinku ulega ogromnym wahaniom.
Staje się to szczególnie krytyczne w fazach przyspieszania, hamowania lub przy zmianie kierunku (np. w narożnikach detalu). Gdy robot w naturalny sposób zwalnia na zakręcie, ale przepływ z zaworu pozostaje wciąż taki sam, w tym miejscu gromadzi się zbyt dużo materiału (co widać na lewej stronie zdjęcia porównawczego). Skutkiem tego jest marnowanie materiału, nierówne krawędzie spoiny, a w najgorszym razie nieszczelność montowanych elementów.
Rozwiązanie: Regulacja proporcjonalna do prędkości (Q∝v)
Aby zagwarantować bezbłędną aplikację, jednostka sterująca dozowaniem musi bezpośrednio komunikować się z kinematyką systemu maszyny. W tym układzie przepływ objętościowy materiału z pompy jest w czasie rzeczywistym powiązany z aktualną prędkością przemieszczania się systemu manipulacyjnego (Q∝v).
Rezultatem takiego sprzężenia jest idealnie stała ilość materiału na każdy milimetr długości ścieżki. Jeśli robot przyspiesza na prostym odcinku, pompa synchronicznie zwiększa tłoczenie materiału. Gdy robot zwalnia przed narożnikiem, przepływ zostaje zredukowany w tym samym ułamku sekundy (jak na prawej stronie zdjęcia).
Zalety tego rozwiązania w pigułce:
- Stała geometria ścieżki na całej jej długości, nawet przy bardzo skomplikowanych konturach 3D.
- Idealnie jednorodna grubość warstwy w aplikacjach natryskowych (np. przy natrysku oleju).
- W 100% powtarzalna aplikacja, całkowicie niezależna od wahań prędkości głowicy.
Standard bezpieczeństwa procesu: RotoStream®
Dzięki technologii pomp ślimakowych (mimośrodowych) z serii RotoStream od Walther Systemtechnik, to wysoce dynamiczne sprzężenie przepływu staje się niezawodnym standardem w Twojej produkcji. Bezpulsacyjne i niskonaprężeniowe tłoczenie sprawia, że system ten jest wręcz stworzony dla wrażliwych i wysoce lepkich mediów.
Co dalej: Kiedy system całkowicie się zatrzymuje?
Ale co właściwie dzieje się w punkcie końcowym ścieżki, gdy układ osiowy całkowicie się zatrzymuje? Dlaczego samo zakończenie dozowania (i zjawisko tzw. ciągnięcia nitki lub tworzenia kropli) jest często główną przyczyną odrzutów jakościowych (NOK)? Temu zagadnieniu przyjrzymy się bliżej w naszym następnym artykule inżynieryjnym.