Festo CPX serisi: Kontrol kabinsiz Delta kinematiği

Endüstri 4.0 konseptinin yaklaşım tarzı ile elektronik alanındaki birikimden yararlanan bir geliştirme projesi

Dağıtık esaslı ya da farklı bir deyişle ademi merkeziyet esasına göre kurulmuş makine ve tesislerin sayısı gün geçtikçe artıyor, yani bu vizyon, Festo CPX serisi otomasyon platformu sayesinde, adım adım gerçeğe dönüşüyor. Elektriksel ve pnömatik otomasyon teknolojisinin lider kuruluşu şimdi de Delta kinematiği ile tamamen kontrol kabinsiz yeni bir geliştirme projesi sunuyor. İtalyan ambalajlama makinesi üreticisi Cama daha 2014 yılında ambalajlama fuarı Interpack’da kontrol kabinsiz bir Side-Loader makinesi tanıttıktan sonra ambalaj sektöründe teknolojik akımı belirleyen kuruluş haline geldi. Kontrol birimi olarak tüm elektriksel ve pnömatik kontrol zincirlerini entegre eden Festo’nun CPX serisi otomasyon platformundan yararlanan ambalajlama makinesi, bu şekliyle makine ve tesis üreticilerine fabrika tasarımında yepyeni ufuklar açıyor. Çünkü, artık daha fazla montaj alanına sahipler ve üretim hattına başka birimleri entegre etme esnekliğine kavuşuyorlar. Burada esas “devrim” CPX ile sağlanan kontrolden kaynaklanıyor. Esasen Festo, Remote I/O özellikli bir valf adası olarak tasarlanan bu ürünle, makinelerin ademi merkezi otomasyonunda ileriye doğru büyük bir adım atıyor. IP65/67 sayesinde kontrol birimi ve tripod ilk kez tamamen kontrol kabininden bağımsız çalışabiliyor.

CPX ile entegre otomasyon

Festo’nun CPX serisi otomasyon platformu üzerinde temellenen Entegre Otomasyon konsepti Endüstri 4.0 yolunda bir mihenk taşı. Endüstri 4.0 üretim sistemi öğelerinin organizasyonu, aralıksız bilgi alışverişi, çeşitli sensör bilgilerinin harmanlanması, kompleks olayların ve kritik durumların tanınması, tesiste kontrol ve yine tesiste özerk kararların verilmesi gibi işlemlerle tanımlanacaktır. Valf adalarına yönelik elektriksel terminal daha bugünden itibaren üretim sahasının ana kontrol düzeyi ile bağlantısından daha fazlasını sunabiliyor. Şu anda bile arıza arama yeteneği söz konusu ve Condition Monitoring/durum gözetim fonksiyonları gerçekleştirilebiliyor. Yine günümüzde tekil MPA ve VTSA modüler valf adaları ile elektriksel tahrik sistemlerine yönelik hareket kontrol birimleri ile pnömatik silindirlerin kontrolünü entegre etmek mümkün. Sisteme güvenlik fonksiyonları entegre edilmiş durumda.

Nesnelerin interneti

Bununla arıza arama bilgilerine erişmek, hataları hızla lokalize etmek ve modül değişikliği yapmak mümkün. Web sunucusu, yerinde dağıtık kontrol imkanı sunan operatör panelleri, son konum denetim ünitesi, oransal valfler ve dahili valf adası basınçlarını ölçen veya harici sinyalleri algılayan bir basınç sensörü vb. öğeler fonksiyon entegrasyonuna örnek verilebilir. Günümüzde yaygın bus sistemlerini ve endüstriyel etherneti entegre eden CPX geleceğe hazır. Uzmanlar Endüstri 4.0 çağının sayısız bus sistemlerinin oluşturduğu kaosun sonunu getireceği konusunda hemfikir. Gelecekte dünya genelinde tek protokol, gerçek zaman yetenekli WLAN veya ethernet üzerinden olmak üzere standart internet protokolü söz konusu olacak.

Teknoloji tesisi Scharnhausen orjinli CPX

Scharnhausen teknoloji tesisinde Spektrum test ve montaj sistemleri üzerinde her yıl 10.000’lerce adet CPX müşteri ihtiyacına göre monte edilmektedir. Bunun için sayısı 300’e varan değişik komponente ihtiyaç vardır. Bunlar yüzeye monte edilen komponentler (SMD) ve kablo bağlantılı komponentlerden (THT) oluşmaktadır. Bu öğeler çeşitli iş istasyonlarında değişik lehimleme yöntemleriyle birleştirilir. Yüksek kalite düzeyinin güvenceye alınmasında AOI/otomatik optik denetim, ICT/devre içi testi ve EOL/sistem testlerinin büyük payı vardır.

EMCA serisi entegre elektriksel tahrik sistemi

IP54/65 tipi entegre, bakım gerektirmeyen fırçasız EC motorlarıyla donatılmış olan EMCA serisi elektriksel tahrikler robotik sistemi için belirleyici bir unsurdur. Mutlak pozisyon tespit özelliğine, dahili kontrol birimine, güç elektroniği katına ve mutlak enkodere sahip, mutlak multiturn kodlayıcı opsiyonlu ve entegre frenli, bus arabirimli fırçasız doğru akım motorları CPX ile kombinasyon halinde kontrol kabinlerini gereksiz kılıyor. Bu yeni entegre motorun elektronik komponentlerinin tüm versiyonları Scharnhausen teknoloji tesisinin elektronik komponentler üretim biriminde esnek üretim esaslarına göre üretilmektedir.

High-Speed Handling

Delta kinematik tarzındaki handling işlemleri hareketli kütlenin düşük miktarda olmasından ötürü yüksek dinamizme sahiptir. Piramit biçimli kapalı yapı sayesinde yüksek dayanıklılık sağlanmıştır. Kapalı yapı flanş levhasının daima yatay pozisyonda olmasını sağlayan üç adet çift çubuk vasıtasıyla sağlanmaktadır. Eksen ve motorlar yerinde sabittir. Kısa çevrim süreleri, işlemde yüksek dinamizm, fonksiyon entegrasyonu, hızlı plug & work (tak & çalıştır) özelliği, düşük satın alma ve işletme maliyeti ve pazara sürüm süresinin kısalığı… Delta kinematiği handling teknolojimiz bu taleplerin tümünü karşılar.

Tripod, yapısal özelliklerinden ötürü, çalışma veya işlem sahasında konvansiyonel kartezyen Scara robotlarından daha iyi bir erişim sağlar.

Sanal ilk işletme

Geliştirme projesi sanal bir model olarak bir tesise dahil edilebilir; bunun için tesis önce CIROS simülasyonu vasıtasıyla tamamen sanal ortamda kurulur. Festo Didaktik’in CIROS simülasyonu CAD sistemindeki tripodu model alır ve verileri direkt olarak işlemeye devam eder. Sanal komponentler adım adım gerçek komponentlerle değiştirilir. Veri tabanına yüklü davranış tepki modeli Festo Didaktik’in CIROS yazılımının desteğiyle konfigüre edilir ve henüz hazır olmayan gerçek sistemin yedeği olarak kullanılır. Böylelikle kontrol birimi erken dönemde tüm tesis için geliştirilip test aşamasından geçirilebilir. Bu, kaliteyi artırır, işletmeye alma (ilk işletme) süresini kısaltır ve Endüstri 4.0 için yön belirleyicidir. Gelecekte AML(automation markup language/otomasyon biçimleme dili) Endüstri 4.0’ın veri değiş tokuş formatı olarak bu simülasyonlarda standart olacak. Veri tabanına yüklü davranış tepki modeli Festo Didaktik’in CIROS yazılımının desteğiyle konfigüre edilir ve henüz hazır olmayan gerçek sistemin yedeği olarak kullanılır. Böylelikle kontrol birimi erken dönemde tüm tesis için geliştirilip test aşamasından geçirilebilir. Bu, kaliteyi artırır, işletmeye alma (ilk işletme) süresini kısaltır ve Endüstri 4.0 için yön belirleyicidir. Gelecekte AML(automation markup language/otomasyon biçimleme dili) Endüstri 4.0’ın veri değiş tokuş formatı olarak bu simülasyonlarda standart olacak. Sanal ilk işletme fonksiyonu, Endüstri 4.0’a yönelik OPC-UA arabirimleri veya IoT (nesnelerin interneti) ve Codesys-V3-Softmotion kalibrasyonu opsiyonlu transformasyon modelleri ile donatılmış CPX/EMCA projesi Endüstri 4.0 yönünde büyük bir açılım gerçekleştiriyor.