Společnost Panasonic na MSV 2022

Společnost Panasonic vystaví ve stánku číslo 041 v jižním křídle pavilonu G1 rozsáhlý sortiment komponent pro průmyslovou automatizaci, servopohony stejnosměrné 24 V nebo 48 V, jednofázové i třífázové 400 V, snímače a spínače, systémy laserového popisování i svařování, PLC, dotykové operátorské panely, inteligentní elektroměry Eco Power Meter, ionizéry a mnoho dalšího.

Laserové popisovací systémy

Pro zajištění sledovatelnosti součástí a výrobků je zásadní robustní, spolehlivé a trvanlivé značení. V moderní, efektivní a flexibilní výrobě se stále častěji používá popisování pomocí laserů. Laserové popisovače mají ve srovnání s jinými metodami značení, jako jsou tamponový tisk, inkoustový tisk, embosování nebo elektrochemické procesy (leptání), mnohé technické výhody.

Výrobci průmyslových laserových popisovacích systémů nabízejí širokou škálu různých zařízení, která lze obecně rozlišit podle typu generování paprsku (laserového zdroje) a metody pro navádění paprsku. Správný popisovací systém je třeba vybírat podle toho, jaký materiál se má značit (druh materiálu a jeho povrchu) a jaké jsou požadavky na značení, na jeho přesnost, trvanlivost a rychlost. Kromě typu laseru, který je jednoznačně nejdůležitějším prvkem, je třeba posuzovat také schopnosti řídicí jednotky a softwaru pro návrh a řízení procesu popisování. Na nich závisí snadnost používání a flexibilita popisovacího systému.

Hlavní výhody laserového značení jsou:

• velká kvalita a reprodukovatelnost značení,
• trvanlivost, otěruvzdornost, odolnost proti vnějším vlivům,
• velká rychlost značení,
• možnost vytvářet jak mikropopisy, tak velkoformátové popisy,
• možnost popisovat součástky složitých tvarů a vytvářet popisy v obtížně přístupných místech,
• bezkontaktní proces popisování,
• není třeba žádný spotřební materiál (inkoust, barva),
• nejsou nutné žádné úpravy materiálu před značením ani po něm.

Srovnání laserového značení s jinými technologiemi nabízí tab. 1.

Laserové popisování součástí je obvykle tepelný proces, kde zaostřené laserové záření působí na povrch materiálu nebo jeho vrstvy pod povrchem. CO₂ laser s vlnovou délkou 10,6 μm je dobře absorbován plasty nebo organickými materiály, ale ne některými kovy a ocelí. Naproti tomu záření diodových a pevnolátkových laserů (např. vláknové lasery) s vlnovou délkou 1 064 nm je dobře absorbováno ocelí, neželeznými kovy a některými plasty, ale ne organickými materiály.

Používají se různé způsoby značení. Například u kovů je to často žíhání, kdy se mění barva materiálu, ale nedochází k jeho úběru. To je důležité tam, kde povrch i po značení musí zůstat hladký, např. u zařízení pro farmaceutický průmysl. Avšak metody, u nichž dochází k úběru materiálu, vytvářejí značení, které je odolné proti opotřebení a padělání. U plastů se používají metody zpěňování nebo karbonizace pro vytváření světlých nebo tmavých popisů. Neexistuje téměř žádný materiál, který by nebylo možné značit laserem.

Společnost Panasonic nabízí širokou škálu laserových popisovacích systémů. K oblíbeným mezi zákazníky patří systém Panasonic LP-RF s vláknovým laserem (obr. 1). Jeho předností je, že je snadno ovladatelný a vhodný i pro jednodušší úlohy. Odnímatelná laserová hlava umožňuje rychlou a snadnou instalaci v náročném prostředí. Je uzavřená, voděodolná i prachotěsná (IP64) a nevyžaduje aktivní chlazení. Řídicí jednotka, v níž je generován laserový paprsek, je k hlavě připojena 3m optickým kabelem. V popisovači je integrován galvanometrický skener pro navádění laserového paprsku na správnou pozici značení.

Celý proces nastavení značení vyžaduje provést pouhé tři kroky:

• v softwaru Laser Marker NAVI Smart vytvořit grafický návrh značení,
• pomocí funkce nastavení zvolit správný výkon laseru,
• vytvořit zkušební popis, zkontrolovat ho a popř. doladit výkon.

Na veletrhu si budou moci návštěvníci popisování laserem vyzkoušet naživo a poradit se s odborníky o konkrétních úlohách popisování nejrůznějších součástí.

Řízení servopohonů

Druhou živou ukázkou na veletrhu bude model s řídicí jednotkou GM1 (obr. 2). Řídicí jednotka GM1 je určena pro složitější úlohy v oblasti řízení polohy a pohybu, kdy je třeba regulátor polohy a rychlosti integrovat s logickým řízením a komunikačními možnostmi. Charakteristickými atributy jsou vysoká přesnost, možnost interpolace a rychlá odezva systému. Jednotka GM1 je vhodná např. pro lisování, zpracování plastů, pro tisk nebo balení. Ve srovnání s konvenčním PLC je jednotka GM1 navržena speciálně pro úlohy se servopohony, jako jsou např. rotační nůž, letmé nůžky, etiketování, paletizace, elektronická vačka nebo kontrola tiskařských značek.

Vzhledem k tomu, že jde o jedno zařízení, které realizuje jak řízení polohy a pohybu, tak logické řízení a má rozhraní pro vstupy a výstupy i pro komunikační síť, výrazně se spoří místo. Zjednodušuje to také údržbu a snižuje se časová náročnost na integraci a uvedení do provozu.

Ke konfiguraci a programování je určen software GM Programmer. Z hlediska programování logických funkcí si uživatelé mohou vybrat z jazyků podle normy IEC 61131-3 a některé další: LD (Ladder Diagram), FBD (Function Block Diagram), ST (Structured Text), SFC (Sequential Function Chart), CFC (Continuous Function Chart) nebo IL (Instruction List). Ladění je usnadněno off-line simulací s funkcemi, jako jsou např. sledování chodu motoru, nastavení časování a další. Programování usnadňuje předinstalovaná standardní knihovna s funkčními bloky pro řízení pohybu. Jakmile si uživatel vybere funkční blok, funkce Function Block Guidance zobrazí podrobnosti o jeho parametrech a umožní jejich nastavení.

K dispozici je rovněž intuitivní grafické uživatelské rozhraní, které umožňuje snadno konfigurovat a plynule měnit vačkové profily.

Jednotka komunikuje s pohony po ethernetové sběrnici reálného času EtherCAT (až 32 os) nebo RTEX (až 16 os). Pro komunikaci s nadřazeným řídicím systémem je vybavena dvěma ethernetovými porty pro EtherNet/IP nebo Modbus TCP. Dále je k dispozici rozhraní pro Modbus RTU.

Základní řídicí jednotka má šestnáct vstupů a šestnáct výstupů. Počet vstupů a výstupů je možné rozšířit až patnácti I/O jednotkami, z nichž každá má až 64 I/O. Dvoukanálový vysokorychlostní čítač (4 MHz/8 MHz) a čtyřkanálový výstup PWM (100 kHz) dovolují realizovat i dynamicky náročné úlohy. Nastavení a programy je možné ukládat na kartu SD s kapacitou 32 GB.

Oblasti využití jsou obráběcí a výrobní stroje, roboty, tiskařské stroje, montážní a balicí linky, dopravníky a manipulátory, zařízení na výrobu polovodičových součástek a osazování desek elektroniky, zařízení na výrobu LCD a další.

Multifunkční jednotka pro řízení dvou os

Na veletrhu bude možné prohlédnout si také multifunkční jednotku MINAS A6 Multi (obr. 3) ve formátu knihy pro řízení dvou os s šířkou pouhých 50 mm. Ve srovnání s dosavadními systémy zmenšuje nový servopohon prostor obsazený v elektrickém rozváděči o zhruba 64 %. Servopohony pokrývají rozsah od 0,4 do 5 kW a jsou vybaveny osmnácti bezpečnostními funkcemi (dosahují úrovně bezpečnosti SIL 3). Díky jejich konstrukci lze jednou napájecí jednotkou napájet několik servopohonů. Frekvenční odezva 3,2 kHz umožňuje řídit i velmi dynamické úlohy. K dispozici je vysokorychlostní komunikační rozhraní EtherCAT s rychlostí až 100 Mb/s. Uvedení do provozu usnadňuje možnost konfigurace a programování prostřednictvím rozhraní EtherCAT a softwarového nástroje PANATERM.

[Materiály: Panasonic Industry] 

Petr Bartošík

Obr. 1. Popisovací systém Panasonic LP-RF s vláknovým laserem

Obr. 2. Řídicí jednotka GM1 dokáže řídit až 32 os najednou a realizovat funkce logického řízení

Obr. 3. Multifunkční jednotka MINAS A6 Multi: japonská kvalita v evropské konstrukci (https://youtu.be/50z_XzqVLOY)

Tab. 1. Srovnání laserového značení s jinými technologiemi popisování