So wählen Sie einen Rundschalttisch aus

Jul 09, 2023

Der Einsatz von Rundschalttischen ist in automatisierten Montagemaschinen weit verbreitet und die Auswahl des richtigen Mechanismus ist sowohl für die Maximierung der Leistung als auch für die Minimierung der Kosten dieser kritischen Komponente von entscheidender Bedeutung. In dieser Anleitung werden zwei gängige Geräte vorgestellt, die zum Rundtakten verwendet werden können, und Ratschläge für die richtige Auswahl gegeben. Diese beiden beliebten Geräte sind Nockenschaltantriebe und Servodrehtische.

Nockenindexierer sind ein allgegenwärtiger Mechanismus, der seit vielen Jahrzehnten für Drehtische verwendet wird. Sie eignen sich hervorragend für Anwendungen, bei denen immer der gleiche Winkel eingestellt wird und die eine hochpräzise Positionierung zu sehr vernünftigen Kosten erfordern. Ein Nockenindexierer verwendet eine mechanische Nocke, um die Bewegungssteuerung zur Positionierung der Last bereitzustellen. Auf der Nocke ist eine mathematische Bewegungskurve eingearbeitet, die eine äußerst gleichmäßige und wiederholbare Bewegung ermöglicht.

Ein Nockenindexierer hat zwei Hauptbetriebsmodi. Ein Modus wird als „Cycle-on-Demand“ bezeichnet. Dies zeigt an, dass die Nockenwelle jeweils um eine Umdrehung gedreht wird, um den Ausgang jeweils um eine Position vorzurücken. Dies wird typischerweise durch die Verwendung eines kostengünstigen Nockenwellensensorpakets zur Erkennung der Nockenwellenposition und eines VFD zum Stoppen und Starten des Motors erreicht. Die Nockenwellenverweildauer bietet ein großes Zeitfenster zum Anhalten der Nockenwelle, ohne die Position des Abtriebs zu beeinflussen. Um den Indexer zyklisch zu bewegen, gibt eine SPS einen Befehl an den VFD, den Antriebsmotor auf eine voreingestellte Geschwindigkeit zu beschleunigen, die Nocke dreht sich eine Umdrehung und indexiert den Ausgang, ein Sensor sendet ein Positionssignal an die SPS und die SPS signalisiert dem VFD um die Nockenwelle während der Nockenverweilposition anzuhalten. Der Tisch bleibt so lange in der Halteposition, bis die Arbeit an jeder Station abgeschlossen ist. Die Verweilzeit kann je nach Anwendung von einem Bruchteil einer Sekunde bis zu mehreren Minuten oder Stunden reichen. Diese Kombination ermöglicht eine sehr genaue Positionierung mit einem kostengünstigen Antriebssystem.

Ein Nockenindexierer kann auch in einem traditionelleren „kontinuierlichen“ Modus betrieben werden, bei dem sich die Nockenwelle mit konstanter Geschwindigkeit dreht und die Indexierung und Verweilzeit ausschließlich durch das Nockenbewegungsprofil gesteuert wird. Der kontinuierliche Modus ist nützlich, wenn andere Geräte mechanisch mit der Nockenwellensteuerung synchronisiert werden oder wenn der Indexer mit schnelleren Taktraten laufen muss, als ein Motor gestoppt und gestartet werden kann. Ein kontinuierlicher Indexer kann Geschwindigkeiten von über 1.000 Kopien pro Minute erreichen. Die Einschränkung des kontinuierlichen Modus besteht darin, dass es möglicherweise unmöglich ist, eine Nocke zu bearbeiten, die eine schnelle Indexierungsbewegung gefolgt von einer langen Verweilzeit erfordert.

Ein voll programmierbarer Servo-Drehtisch ist eine weitere gängige Option. Es gibt zwei spezielle Fälle, in denen ein Servo-Drehtisch von Vorteil ist. Die erste ist, wenn ein flexibles Bewegungsmuster erforderlich ist. Ein Beispiel sind zwei unterschiedliche Produkte, die auf einem Computer ausgeführt werden und jeweils unterschiedliche Indizierungsmuster erfordern. Die andere Situation, die für einen Servoindexierer geeignet ist, ist, wenn eine extrem schnelle Positionierung gefolgt von einer langen Verweildauer erforderlich ist. Die Grenzen eines zyklusgesteuerten Nockenindexierers liegen in der Notwendigkeit, die Nockenwelle während der Verweildauer auf Drehzahl zu beschleunigen, bevor die Abtriebsbewegung gestartet wird. Es gibt praktische Einschränkungen hinsichtlich der Geschwindigkeit, mit der die Nockenwelle beschleunigt werden kann, sodass es zu einer Verzögerung kommt, bevor die Bewegung beginnt. Bei einem Servo-Rundtisch dreht sich der Abtrieb, sobald sich der Servomotor in Bewegung setzt. Ein praktisches Beispiel wäre eine Last, die in 0,25 Sekunden um 90 Grad gedreht wird. Für einen kontinuierlichen Nocken-Indexierer oder einen spielfreien Servo-Indexer ist dies nicht schwierig, aber ein Cycle-on-Demand-Nocken-Indexer kann mit dieser Bewegung Probleme haben. Für schnelle Servo-Indexierungsanwendungen ist ein vorgespanntes Untersetzungsgetriebe ohne Spiel von entscheidender Bedeutung, um reibungslose Indexierungsbewegungen mit minimaler Einschwingzeit zu erreichen. Ein spielfreier RollerDrive-Mechanismus wäre die optimale Wahl, um eine genaue Positionierung mit großer Dynamik zu erreichen.

Für beide Arten von Indexierern sind Anwendungsinformationen wie Trägheitsmoment, Indexierungswinkel, Indexierungszeit und Verweilzeit erforderlich. Ein seriöser Hersteller sollte dann in der Lage sein, den Drehtisch für die Anwendung richtig zu dimensionieren.