Elektroniczne systemy poziomowania
Elektroniczno-pneumatyczne systemy regulacji poziomu do zastosowania w połączeniu z membranowymi poduszkami pneumatycznymi BiAir®, zapewniające optymalną precyzję pozycji oraz zmniejszenie wychylenia i czasu osiadania podczas dynamicznych zmian obciążenia.
Zastosowanie w systemach pneumatycznych izolacji drgań przy maszynach pracujących w precyzyjnych procesach produkcyjnych takich jak :
– robotyka
– maszyny optyczno-pomiarowe o precyzji poniżej 1 µm
– systemy mikroskopowe wieloosiowe
– typowa masa systemu wraz z fundamentem / maszyną 800 kg – 120 000 kg
– częstotliwość rezonansowa własna pionowa 1,2 – 2,5 Hz
– częstotliwość rezonansowa własna pozioma 2,2 – 2,8 Hz
Charakterystyka:
Systemy regulacji poziomu w czasie rzeczywistym przeznaczone do wydajnych systemów izolacji drgań wrażliwych na drgania maszyn o dużej dynamice i wysokich wymaganiach dotyczących precyzji pozycjonowania i czasu stabilizacji.
Elektroniczno-pneumatyczne systemy regulacji poziomu są przeznaczone do współpracy z membranowymi poduszkami pneumatycznymi typu BiAir®. Dzięki wykorzystaniu inteligentnego algorytmu regulacyjnego i elektronicznych zaworów o przepływach sięgających nawet 1000 l/min, można osiągnąć znacznie mniejsze wychylenia i czas stabilizacji w porównaniu z mechaniczno-pneumatycznymi systemami regulacji poziomu.
W związku z tym systemy elektroniczno-pneumatyczne firmy Bilz doskonale sprawdzają się w zastosowaniach, gdzie wymagana jest wyjątkowa precyzja, a także przy wysoce dynamicznych i wrażliwych na wstrząsy maszynach pomiarowych oraz maszynach do testów i produkcji detali precyzyjnych.
1 Elektroniczny system samopoziomujący typu EPN (real time)
Elektroniczno-pneumatyczna regulacja poziomu EPN przeznaczona jest do zarządzania dynamicznymi zmianami obciążenia, które mogą występować na maszynach wyposażonych w membranowe poduszki pneumatyczne typu BiAir spełniające rolę wibroizolatorów.
Funkcja regulacji poziomu :
W przypadku maszyn opartych na poduszkach pneumatycznych BiAir, zmiany obciążenia takie jak przesuwanie np. portalu maszyny pomiarowej, stanowiska pracy robota czy obrabiarki CNC mogą spowodować niepożądane przechylenie maszyny.
Elektroniczno-pneumatyczna regulacja poziomu kompensuje te odchylenia i utrzymuje maszynę na równym poziomie. Ciśnienie w elementach pneumatycznych jest regulowane w zależności od obciążenia i dostosowywane do niego.
Rzeczywista chwilowa wysokość elementu pneumatycznego jest przekazywana do regulatora za pomocą potencjometru liniowego (czujnika położenia). Każda poduszka pneumatyczna spełaniająca rolę wibroizolatora jest napełniana indywidualnym ciśnieniem zgodnie z wartością zadaną.
Dzięki temu maszyna może być dostosowana do lokalnych warunków podłoża i prędkości przesuwu masy, umożliwiając odpowiednie dostosowanie ilości powietrza z uwzględnieniem prędkości jego dopływu. Po ustawieniu przez użytkownika wartości zadanych pozostają one stałe i nie wymagają bieżącej regulacji.
Wartość zadaną dotyczącą skoku tłoka poduszek pneumatycznych można dostosować w przypadku zmiany obciążenia lub rodzaju pracy maszyny. Elektroniczny czujnik (sensor położenia) służy do pomiaru drogi i tworzy razem z jednostką regulacyjną EPN, wyposażoną w co najmniej trzy elektro-pneumatyczne zawory proporcjonalne, cały układ regulacyjny.
Różnica między wartością zadaną a wartością rzeczywistą, czyli między pożądaną wysokością a rzeczywistą wysokością izolatorów pneumatycznych, może być zmieniana według potrzeb danego projektu.
Charakterystyka :
• Optymalna precyzja pozycjonowania (+/-0,025 mm)
• Parametry systemu (np. tłumienie) mogą być ustawiane indywidualnie w zależności od potrzeb danego projektu
• Niewielkie wychylenia i krótki czas reakcji w trakcie poziomowania przy zmianach obciążenia
• Każda grupa poduszek pneumatycznych posiada oddzielny elektrozawór oraz oddzielny czujnik pozycji (sensor)
• Wskaźniki stanu dla operatora (np. Gotowy, Pozycja robocza, Błędy)
• Bezzakłóceniowa regulacja stosująca wysokorozdzielczą obróbkę sygnałów i sterowanie elektrozaworów
• Odporna i sprawdzona w procesach produkcyjnych technologia sterowania, kompatybilna z membranowymi poduszkami pneumatycznymi Bilz BiAir®
• Brak generowania uciążliwego ciepła, zmian w polu magnetycznym ani dużego zużycia energii elektrycznej, tak jak w przypadku aktuatorów elektromagnetycznych.
Zalety w porównaniu z mechanicznymi systemami poziomowania (PVM-LCV)
– System elektroniki sterownika EPN reaguje płynie w czasie rzeczywistym i reguluje przebieg sterowania ciśnienia w poduszkach pneumatycznych BiAir
– Zintegrowany z elektromagnetycznymi zaworami regulującymi ciśnienie, co zapewnia niemalże bezgłośną pracę.
– Bezpośrednie podłączenie zaworów regulujących ciśnienie do odpowiednich poduszek pneumatycznych minimalizuje straty (spadki ciśnienia) wewnątrz połączeń przewodów pneumatycznych.
– Sterownik EPN może być zainstalowany w odległości do 20 metrów od maszyny. Dzięki temu jest on odpowiedni do zastosowań w środowiskach szczególnie wrażliwych, takich jak pomieszczenia czyste „Clean room” czy laboratoria.
– Brak generowania uciążliwego ciepła, zmian w polu magnetycznym ani dużego zużycia energii elektrycznej, tak jak w przypadku aktuatorów elektromagnetycznych.
2 Elektroniczny (semi-aktywny) system samopoziomujący typu EPPC
Regulacja poziomu w czasie rzeczywistym dla wyjątkowo dynamicznych oraz wrażliwych na wibracje maszyn i urządzeń w przemyśle i laboratoriach badawczych.
Dzięki regulacji poziomu w czasie rzeczywistym przy użyciu systemu EPPC™ osiągana jest doskonała precyzja pozycjonowania wynosząca +/-8 μm, a także znaczne zmniejszenie wychyleń oraz czasu ustalania poziomu podczas dynamicznych zmian obciążenia.
System oferuje inteligentny interfejs użytkownika oparty na przeglądarkach internetowych, umożliwiający regulację, diagnostykę i monitorowanie.
Electronic Pneumatic Position Control (EPPC™) oferuje optymalną izolację drgań dla maszyn o wysokiej precyzji, maszyn o dużym stopniu dynamiki i wrażliwych na wstrząsy, mikroskopów oraz maszyn do testów i produkcji. Sterownik EPPC™ może być łączony z trzema do sześciu grupami regulacyjnymi membranowych poduszek pneumatycznych BiAir® i tym samym sterować aż sześcioma stopniami swobody.
Firma BILZ Vibration Technology oferuje szeroką gamę różnych rozmiarów poduszek pneumatycznych do projektowania systemu.
Charakterystyka :
• Optymalna precyzja pozycjonowania (+/-8 μm)
• Parametry systemu (np. tłumienie) mogą być ustawiane indywidualnie w zależności od potrzeb danego projektu
• Niewielkie wychylenia i krótki czas reakcji w trakcie poziomowania przy zmianach obciążenia
• Każdy stopień swobody posiada oddzielny zawór serwomechanizmu oraz oddzielny czujnik pozycji
• Zoptymalizowany schemat podłączenia przy użyciu technologii CAN-Bus
• Inteligentny interfejs użytkownika oparty na przeglądarkach internetowych do regulacji, diagnostyki i monitorowania, połączenie poprzez Ethernet, możliwość obsługi zdalnej
• Wskaźniki stanu dla operatora (np. Gotowy, Pozycja robocza, Zakończenie ruchu, Błędy)
• Cyfrowe interfejsy wejścia/wyjścia dla zewnętrznego sterowania i monitorowania
• Bezzakłóceniowa regulacja stosująca wysokorozdzielczą obróbkę sygnałów i technologię zaworów serwomechanizmu
• Odporna i sprawdzona w procesach produkcyjnych technologia sterowania, kompatybilna z membranowymi poduszkami pneumatycznymi Bilz BiAir®
• Brak generowania uciążliwego ciepła, zmian w polu magnetycznym ani dużego zużycia energii elektrycznej, tak jak w przypadku aktuatorów elektromagnetycznych.
Zalety w porównaniu z elektronicznymi systemami poziomowania (EPN)
– System elektroniki sterownika EPPC, składa się z przetwornika 14 bitowego analogowo-cyfrowego AD oraz 16 bitowego procesora sygnałowego i jest bezpośrednio zintegrowany z elektronicznymi zaworami regulującymi ciśnienie, co zapewnia niemalże bezgłośną pracę.
– Bezpośrednie podłączenie zaworów regulujących ciśnienie do odpowiednich poduszek pneumatycznych minimalizuje straty (spadki ciśnienia) wewnątrz połączeń przewodów pneumatycznych.
– Dzięki wykorzystaniu technologii CAN-Bus, jednostka sterująca może być zainstalowana w odległości do 20 metrów od maszyny. Dzięki temu EPPC™ jest odpowiednie do zastosowań w wrażliwych środowiskach, takich jak pomieszczenia czyste „Clean room” czy laboratoria.
– Brak generowania uciążliwego ciepła, zmian w polu magnetycznym ani dużego zużycia energii elektrycznej, tak jak w przypadku aktuatorów elektromagnetycznych.
