Fröccsöntő robotok közelről — Shini ST3 és ST5 széria

Mit tud egy háromtengelyes és egy öttengelyes szervomotoros darabkiszedő robot, és miben különböznek?

Egy fröccsöntőgépre ma már szinte mindig kerül egy darabkiszedő robot. Nem azért, mert ez "divat", hanem mert a robot megbízhatóan, ciklusról ciklusra ugyanúgy veszi ki a kész terméket, megakadályozza a szerszám sérülését (pl. ha a darab benne ragad), és kíméli a kezelőt a monoton, fárasztó munkától. A modern szervós robotok gyorsabbak, halkabbak és pontosabbak, mint a régi pneumatikus változatok, és sokkal rugalmasabban programozhatók.

Ebben a cikkben két típust mutatok be a Shini kínálatából: a háromtengelyes ST3 és az öttengelyes ST5 sorozatot. Mindkettő "Standard" kategória, ami azt jelenti, hogy ez nem a legdrágább csúcskategória — a gyakorlatban a legtöbb fröccsöntő gép mellé ezekből a robotcsaládokból érdemes választani.

Miért szervós, és miért nem pneumatikus?

Mielőtt belemennék a típusokba, érdemes egy mondatban tisztázni, mi a szervomotoros hajtás előnye. A pneumatikus robot levegővel mozog, két véghelyzet között "odacsattan". A szervós robot viszont folyamatosan szabályozott mozgással dolgozik: minden tengelyen pontosan tudja, hol van, milyen gyorsan halad, és mikor kell lassítania. Ennek három kézzelfogható következménye van:

·       Rövidebb ciklusidő — a robot pontosan annyit lassít, amennyit kell, nincs felesleges holtidő.

·       Halkabb működés — nincs levegős zörgés, csúsztatás, ütközés.

·       Pontosabb pozicionálás — ami nemcsak a darab letevésénél fontos, hanem akkor is, ha a robottal mozgatás közben kell műveletet végezni (pl. minőség-ellenőrzés, betétberakás).

Mindkét bemutatandó robotcsalád szervomotoros hajtású, lineáris vezetőkön mozog, és a függőleges karon teleszkópos szerkezet csökkenti a magasságot — ez akkor fontos, ha a csarnok belmagassága szűkös.

Shini ST3 — a háromtengelyes igásló

Az ST3 a Shini háromtengelyes szervomotoros robotcsaládja. Háromtengelyes azt jelenti, hogy a robot a tér három fő irányában (X — keresztben a gép mellett, Y — függőleges, Z — a gépre be és ki) tud mozogni. Ez a klasszikus "derékszögű" robot.

Mire jó?

Az ST3-S sorozat 50 tonnától egészen 3600 tonna záróerejű fröccsöntő gépekig lefedi a piacot — gyakorlatilag minden "szokványos" fröccsöntő üzemben működhet. Két fő alkalmazási formája van:

·       Kétlapos szerszám (2-plate mold) kiszolgálása: a robot egyszerűen kiveszi a kész terméket.

·       Hot runner (forrócsatornás) rendszer: itt is jól használható, mert nincs beömlőcsonk, amit le kellene csípni — a robot egyszerűen kiemeli a darabot.

Bár háromtengelyes, az ST3 nemcsak egyszerű kivételre alkalmas. A vezérlésében matrixletevés (több sorba, kötegelve elhelyezés), stacking (egymásra rakás), feltételes elágazás, ciklus és jelvárás is van — tehát egy egyszerű csomagolási sort is elvezényelhet vele az ember.

Modellkínálat (ST3-S)

A típuskódot érdemes egyszer megérteni, mert utána "olvasható" lesz minden ST3-as variáns. A teljes kód például így néz ki: ST3-900-1600T-S2. A kód részei:

·       ST3 — háromtengelyes szervós robot

·       900 — függőleges löket mm-ben (Y tengely)

·       1600 — traverz löket mm-ben (Z tengely, a robot "hossza" a gép mellett)

·       T — teleszkópos kar (ha hiányzik, akkor egyfokozatú kar)

·       H — nagy sebességű ("High Speed") változat, ha jelölve van

·       L vagy M — Large vagy Movable-beam (mozgó főtartós) változat

·       S2 — európai (Upgraded Euro) változat — ez nekünk fontos!

Az ST3-S család a 700-1200-S2 modelltől (50–80 tonnás gépekhez) egészen a 3000-4000LT-S óriásig (3000–3600 tonnás gépekhez) terjed. Az alábbi főbb teljesítményadatokat érdemes fejben tartani:

Modell	Fröccsgép (tonna)	Z löket (mm)	Y löket (mm)	Max. terhelés (kg)	Min. ciklus (s)
ST3-700-1200-S2	50–80	1200	700	3	5,2
ST3-700-1400-S2	80–160	1400	700 (800)	3	5,2
ST3-900-1600T-S2	220–260	1600	900 (1000)	5	5,5
ST3-1100-1800T-S2	320–400	1800	1100 (1200)	8	6,2
ST3-1300-1800T-S2	400–500	1800	1300	8	8
ST3-950-1400HT-S2	160–220	1400	950	5	3,9
ST3-1100-1600HT-S2	220–260	1600	1100	5	4,2
ST3-1400-2000MT-S	450–650	2000	1400	10	13
ST3-1600-2200MT-S	650–850	2200	1600	20	14
ST3-1800-2400MT-S	850–1400	2400	1800	20	16
ST3-2000-2800MT-S	1400–1800	2800	2000	20	17,5
ST3-2200-3000LT-S	1800–2400	3000	2200	40	24
ST3-2600-4000LT-S	2400–3000	4000	2600	40	26
ST3-3000-4000LT-S	3000–3600	4000	3000	40	28

 

Megjegyzés: a zárójeles értékek opciók (pl. 700 (800) = standard 700 mm, opcióként 800 mm). Az MT és LT végű modellek mozgó főtartós (movable-beam) kivitelben készülnek, vagyis maga a fő tartógerenda is mozog — ezt nagy gépekhez használjuk, ahol a robotnak hosszú távolságot kell lefednie.

 

Mit tud az ST3, amit jó tudni?

·       Vezérlés: 7 colos színes érintőképernyő, USB-n keresztül frissíthető firmware és menthető programok, 8 GB memória.

·       Biztonság: X, Y, Z tengelyeken ütközésvédelem (anti-collision), szoftveres és hardveres végállás (soft + hard limit), I/O rövidzárlat-védelem.

·       Hardver: többrétegű, ipari minőségű nyomtatott áramkör (PCB), kettős 16 bites I/O bővítőkártya, akár 4 bővítőkártyára növelhető.

·       Csukló: pneumatikus fogasléces (rack and pinion) hajtású csukló a darab elforgatásához vagy átfordításához — sima, ütésmentes mozgás.

·       VARAN BUS technológia: ipari kommunikációs busz a vezérlés és a tengelyek között, bővíthető és zavarvédett.

·       Tápellátás: egyfázisú 200–240 V, 50/60 Hz. Levegőigény: 4–6 bar, max. 4–8 Nl/ciklus levegőfogyasztás.

Shini ST5 — az öttengelyes, két karral

Az ST5 sorozat fő különbsége az ST3-hoz képest egy mondatban: nem három, hanem öt tengelye van, és nem egy, hanem KÉT függőleges karja. Ez utóbbi (a kettős kar) az igazi újdonság, és nagyon megváltoztatja, hogy a robot mit tud.

Mit jelent az öt tengely és a két kar?

A három alaptengely (X, Y, Z) ugyanaz, mint az ST3-nál. A többletet az adja, hogy:

·       Két függőleges kar van — egy fő kar (Main Arm) és egy mellékkar (Sub Arm). Külön-külön függőlegesen mozognak, és külön-külön végezhetnek műveletet.

·       A két kar együtt két megfogóval látja el a robotot — vagyis egyszerre két dolgot lehet kivenni, vagy az egyik kar berakhat valamit (pl. betétet), miközben a másik kihozza a kész darabot.

Ez különösen három területen jelent komoly előnyt:

·       Háromlapos (3-plate) szerszámok: itt a kész darab mellett a beömlőcsonk (sprue) is keletkezik. A fő kar kiveszi a darabot, a mellékkar pedig a sprue-t. Egy lépésben, egy ciklusból.

·       Betétberakás (insert molding): az egyik kar berakja a fémbetétet a szerszámba, a másik kihozza a már elkészült darabot. Külön robot, külön ciklus nélkül.

·       Gyorsabb teljes ciklus: két darab egyszerre = kevesebb mozgás a robotnak, kevesebb holtidő.

Fontos: az "öt tengely" a két önálló függőleges + három fő tengely (X, Y, Z) összegét jelenti — nem ipari forgástengelyt (mint például egy hatcsuklós robotnál). A csukló elfordítás (C tengely) pneumatikusan vezérelt, és külön tartozik a két karon kívül.

 

Mire jó az ST5, és mire nem?

Az ST5-S sorozat alapvetően 50–850 tonnás gépek mellé készül (a sorozat fő része). Van egy közepes méretű "Medium Telescopic" alváltozata is, ami 450–850 tonnás gépekig megy. Tehát nagyban nem mozog akkora terhelés, mint az ST3-as nagyok (ott 3600 tonnáig volt skála), és ez nem véletlen: a kétkaros, öttengelyes konstrukció pont a finomabb, összetettebb munkadarabokhoz lett tervezve.

Hogyha valakinek a fő igénye egyszerű kivétel egy 1500 tonnás gépről, akkor a robusztusabb ST3 a logikus választás. Ha viszont 300 tonnás gépen háromlapos szerszámmal vagy betétberakással dolgozik, az ST5 hozza azt a többletet, amit az ST3 alapból nem tud.

Modellkínálat (ST5-S)

Az ST5 típuskódja annyiban tér el az ST3-tól, hogy a D betű jelzi a kettős (Double) kart. Példa: ST5-900-1600DT-S2. A kód felépítése:

·       ST5 — öttengelyes szervós robot

·       900 — függőleges löket mm-ben

·       1600 — hosszanti löket mm-ben

·       D — kettős kar (Double Arms); ha hiányzik, csak egy kar van

·       T — teleszkópos kar

·       S2 — európai (Upgraded Euro) változat

A főbb ST5-ös modellek paraméterei az alábbiak. Figyeld meg, hogy a függőleges löket (Y) külön értéket kap a fő- és mellékkarra — a mellékkar általában 50 mm-rel hosszabban nyúlik le.

Modell	Fröccsgép (tonna)	Z löket (mm)	Y löket Fő / Mellék (mm)	Max. terhelés (kg)	Min. ciklus (s)
ST5-700-1200D-S2	50–80	1200	700 / 750	3	5,2
ST5-700-1400D-S2	80–160	1400	700 (800) / 750 (850)	3	5,2
ST5-900-1600DT-S2	220–260	1600	900 (1000) / 950 (1050)	5	5,5
ST5-1100-1800DT-S2	320–400	1800	1100 (1200) / 1100 (1200)	6	6,2
ST5-1300-2000DT-S	450–650	2000	1300 / 1350	10	9
ST5-1500-2200DT-S	650–850	2200	1500 / 1550	12	9,5

 

Az ST5 további jellemzői

A vezérlés, biztonsági szint, kommunikáció ugyanaz, mint az ST3-nál — 7 colos érintőképernyő, 8 GB memória, VARAN BUS, EUROMAP 12 / 67 kommunikáció (EM12, EM67 jelöléssel) a fröccsöntő gép felé. Tehát a robot és a gép közötti kommunikáció szabványos, és a legtöbb modern fröccsöntő géphez problémamentesen csatlakozik.

Ami eltérő az ST3-hoz képest:

·       Kettős megfogó: a két karon különálló megfogóeszköz lehet, és a két kar pneumatikus elfordításával négyféle pozíció elérhető.

·       Külön löketek: a fő- és mellékkar függőleges lökete eltérő, hogy a kar a darabhoz alkalmazkodjon (a hosszabb mellékkar lenyúl a sprue-ig).

·       Kisebb max. terhelés a nagy típusoknál: az ST5 felső határa 12 kg, míg az ST3-nál ez 40 kg-ig megy fel. Ennek oka pont a kettős kar — nem lehet ugyanolyan nehéz darabot mozgatni két karral, mint egy egységes, robusztus karral.

ST3 vagy ST5?

A két típus közti különbség.

Szempont	Shini ST3	Shini ST5
Tengelyek száma	3 (X, Y, Z)	5 (X fő&mellék, Y fő&mellék, Z)
Karok száma	1 függőleges kar	2 függőleges kar (Main + Sub)
Tipikus gépméret	50–3600 tonna	50–850 tonna
Max. terhelés (szerszámmal)	3–40 kg	3–12 kg
Háromlapos szerszámhoz	Korlátozottan ajánlott	Ideális (angusz + darab külön)
Betétberakás	Nem alkalmas	Alkalmas (egyik kar berak, másik kivesz)
Tipikus ciklusidő (kisebb gép)	5,2 s	5,2 s
Vezérlés	7" érintőképernyő, VARAN BUS	7" érintőképernyő, VARAN BUS
Levegőnyomás	4–6 bar	4–6 bar
Tápellátás	1Φ 200–240 V, 50/60 Hz	1Φ 200–240 V, 50/60 Hz

 

Mi a következő lépés?

Ha van egy konkrét fröccsöntő géped, amihez robot kellene, küldd el a következő információkat, és kiválasztjuk a megfelelő típust:

·       a fröccsöntő gép záróereje (tonna),

·       a gép gyártója és típusa (EUROMAP-kommunikáció E12 vagy E67),

·       a szerszám típusa (2-lapos / 3-lapos / hot runner),

·       a kivenni kívánt darab tömege (a megfogóeszközzel együtt),

·       kell-e betétberakás, minőség-ellenőrzés, vagy egyéb másodlagos művelet.

Ezekből össze tudjuk rakni a megfelelő típust, és ha kell, segítünk a beüzemelésben is. Az Extrémplast Kft. évek óta forgalmazza a Shini termékeit Magyarországon, tehát nemcsak a robotot kapod meg, hanem a támogatást is mögé.

 

Extrémplast Kft. — műanyagipari gépek és kiegészítők

www.extremplast.hu  •  blog: extremplastkft.blogspot.com