TECH-KOMPASS
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Fallstudie
Zur Verbesserung der Schweißqualität sind „Geräteminiaturisierung“ und „Geräuschschutzmaßnahmen“ erforderlich.

Was ist die „augenöffnende“ Motorkonfiguration, die Defekte reduziert und eine Miniaturisierung erreicht hat?

Industriemaschinenhersteller Unternehmen C (Anzahl der Mitarbeiter: ca. 500)

Problem

„Schweißen und Fügen“ ist eine wesentliche Basistechnologie, die in allen Branchen zum Einsatz kommt. Viele Hersteller automatisieren in den letzten Jahren Schweiß- und Fügeprozesse, um die Effizienz ihrer Produktionslinien zu verbessern. Allerdings erfordert dieser Prozess vor allem eine „Qualitätssicherung“. Darüber hinaus sind zur Verbesserung der Schweißqualität Peripheriemaschinen wie Spitzenabrichter erforderlich, gleichzeitig besteht jedoch die Notwendigkeit, die Peripheriemaschinen zu verkleinern, um den Arbeitsraum beim Schweißen zu sichern.

Schweißroboter und Peripheriegeräte müssen eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen, allerdings sind Schweißmaschinen auch eine Lärmquelle und haben den Nachteil, dass sie anfällig für Störungen und Ausfälle von Peripheriegeräten sind. Es gibt viele Probleme, die aus Sicht der Qualitätssicherung (Qualitätssicherung) und Sicherheit verbessert werden müssen.

Schwächen aktueller DD-Motoren, die die Notwendigkeit einer „Verkleinerung“ von Spanabrichtern verhindern

Unternehmen C produziert und vertreibt Industriemaschinen und FA-Systemprodukte mit Schwerpunkt auf Metallverbindungstechnik. Insbesondere wollen wir unseren Marktanteil im In- und Ausland im Bereich Lichtbogen-/Punktschweißroboter und Peripheriegeräte ausbauen.
Das Unternehmen war mit mehreren Problemen konfrontiert, die von Anwendern im Zusammenhang mit dem rund um Schweißroboter installierten „Spitzenabrichter“ geäußert wurden.

Eine davon ist „Downsizing“. Ein Spitzenabrichter ist ein Gerät, das die Elektrode an der Spitze einer Schweißpistole poliert, um eine konstante Schweißgenauigkeit aufrechtzuerhalten. Schweißroboter sind immer damit ausgestattet. Da die Produktionslinien in den letzten Jahren immer überfüllter wurden und die Produktentwicklung anspruchsvoller und schneller wurde, bestand eine starke Nachfrage nach Spanabrichtern, die im Hinblick auf die Produktionseffizienz platzsparend sind.

In dieser Hinsicht hatte das DD-Motorsystem (Direktantrieb), das in den aktuellen Modellen des Unternehmens verwendet wird, zwar die großen Vorteile eines hohen Wirkungsgrads und eines geringen Geräuschpegels, hatte jedoch auch das Problem eines Motorausfalls aufgrund des Eindringens von Kühlmittel. Darüber hinaus hat der aktuelle DD-Motor einen großen Motordurchmesser und die Sensor-I/F (Schnittstelle) zwischen Motor und Schweißrobotersteuerung ist anders, was eine „Sensorsignal-Umwandlungsbox“ erfordert, was die Größe und Kosten des gesamten Geräts erhöht Das Unternehmen konnte die Kehrseite der höheren Preise nicht überwinden.

Häufige Störungen durch WIG-Geräusche – Ursache ist die Sensorsignal-Umwandlungsbox

Das zweite große Problem bestand darin, dass das System aufgrund von Gerätestörungen, die durch WIG-Lärm verursacht wurden, stoppte, was die Betriebsgeschwindigkeit der Produktionslinie verringerte.

Schweißanlagen erzeugen von Natur aus große Ströme, so dass sie im Extremfall als Ursache für Lärm gelten können. Beim Punktschweißen entstehen zusammen mit diesem großen Strom WIG-Geräusche, die schwer zu schneiden sind. Diese Geräusche werden vom Encoder, der Steuerung und der Sensorsignalumwandlungsbox erfasst, was zu Abweichungen in der ursprünglichen Wellenformausgabe und zu Fehlfunktionen und Ausfällen führt. Es war die Ursache. Herr A, der Leiter der Technologieentwicklungsabteilung des Unternehmens, sagt:

„Aufgrund einer Meldung, dass häufige Fehlfunktionen zu einem Rückgang der Betriebsgeschwindigkeit der Produktionslinie einer Fabrik führten, untersuchten unsere Ingenieure und stellten fest, dass es dem vorhandenen Motorsystem an Zuverlässigkeit mangelte, da ein Spanabrichter hochpräzise Polierfähigkeit und hohe Zuverlässigkeit erfordert. Hierbei handelte es sich um einen wichtigen Verbesserungswunsch, der so schnell wie möglich gelöst werden musste.

*WIG-Geräusch: Geräusch, das beim WIG-Schweißen entsteht. Beim WIG-Schweißen handelt es sich um ein elektrodenloses Schutzgasschweißen, bei dem Wolfram oder eine Wolframlegierung als Elektrode verwendet wird. Schutzgas-Lichtbogenschweißen, bei dem ein Füllstab als Schweißmaterial verwendet wird und die Elektrode nicht das Schweißmaterial ist (nicht abschmelzender Elektrodentyp). WIG ist eine Abkürzung für Tungsten Inert Gas.

Abtretung
  • Aktuelle DD-Motoren und Sensorsignal-Umwandlungsboxen führen dazu, dass die Geräte größer und teurer werden.
  • Motorausfall aufgrund von Kühlmitteleinbruch.
  • Die Sensorsignal-Umwandlungsbox wird leicht durch Rauschen beeinträchtigt und es kommt häufig zu Problemen wie Fehlfunktionen und Ausfällen.

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Lösung

φ180mm wird zu 80mm im Quadrat! ? Ein „augenöffnender“ Vorschlag für Downsizing und Null-Ausfälle

Herr A, der Informationen zur Lösung eines Problems mit der aktuellen Maschine sammelte, hatte durch die Vorstellung eines Geschäftspartners Gelegenheit, mit einem Vertriebsmitarbeiter von SANYO DENKI CO., LTD. zu sprechen. Mr. Für Herrn A. war dies ein wirklich augenöffnender Vorschlag.

„Unser Ziel war eine Größe von weniger als 100 mm, aber der von Ihnen vorgeschlagene AC-Servomotor + Getriebe war 80 mm im Quadrat, was im Vergleich zu einem DD-Motor, der mit einem I/F-Sensor ausgestattet war, extrem klein war, den wir eliminieren konnten.“ die „Konvertierungsbox“. Dadurch wurde die Gerätekonfiguration vereinfacht und wir hofften, dass sie noch weiter verkleinert werden kann. Darüber hinaus entspricht der Motor selbst der Schutzart IP67, was die Maßnahmen gegen Kühlflüssigkeiten verbessert ... Wenn ich jetzt darüber nachdenke, frage ich mich, warum mir das bisher nicht aufgefallen ist. ” (Herr A oben erwähnt)

Wir schlagen gründliche „Geräuschgegenmaßnahmen“ vor, indem wir die Konvertierungsbox entfernen und das Material der Sensorabdeckung wechseln.

Der Verzicht auf die „Sensorsignal-Umwandlungsbox“ erwies sich auch beim zweiten Thema, den „Gegenmaßnahmen gegen Lärm“, als wirksam. Die Konvertierungsbox hat WIG-Rauschen aufgenommen, die die Wellenform des Sensors verzerrten und verhinderten, dass das korrekte Signal gelesen werden konnte, sodass die ursprüngliche Ursache des Problems beseitigt wurde.

„Das aktuelle Modell verwendet eine Harzabdeckung, um das Gewicht des Motors zu reduzieren, aber wir haben einen Vorschlag erhalten, eine Stahlabdeckung mit hoher Geräuschbeständigkeit zu verwenden. Wir haben auch die Ergebnisse einer Geräuschbeständigkeitsbewertung der Harz- und Eisenabdeckungen erhalten.“ „Die vorgenommenen Verbesserungen konnten wir deutlich erkennen. Darüber hinaus vermittelten sie uns diverses Know-how wie die optimale Verkabelung und den Einbau von Störfiltern.“ (Herr A)

Durch die Verifizierung mit flexiblem technischen Support ist es uns gelungen, die Geräteleistung erheblich zu steigern, einschließlich der Reduzierung der Gerätegröße um 75 % und der Verbesserung der Geräuschtoleranz!

Bald darauf bauten das Unternehmen und SANYO DENKI CO., LTD. einen Prototyp und führten Evaluierungstests durch. Als Ergebnis der etwa sechsmonatigen Evaluierungstests haben wir bestätigt, dass es sich bei den bisher vorgeschlagenen Inhalten nicht um einen theoretischen Wert, sondern um einen tatsächlichen Wert handelt.

Nach einer solchen Überprüfung beschloss Unternehmen C, ein neues Spanabrichtermodell in Serie zu produzieren, das den „Hochleistungs-AC-Servomotor + Getriebe“ von SANYO DENKI CO., LTD. nutzt. Herr A fasst es wie folgt zusammen.

„Der Vorschlag von SANYO DENKI CO., LTD. war von entscheidender Bedeutung für die Erfüllung der Benutzeranforderungen und die Verbesserung der Geräteleistung. Der Evaluierungszeitraum mit Prototypen dauerte ein halbes Jahr, aber während dieser Zeit hatte SANYO DENKI CO., LTD. Zeit. Ich bin sehr dankbar für die flexible technische Unterstützung, die Sie bereitgestellt haben.“

Wirkung
  • Durch den Wegfall der Sensorsignal-Umwandlungsbox wurde das Gerät kompakter.
  • Die Konfiguration „kleiner Servomotor + Getriebe“ ermöglicht eine deutliche Verkleinerung und eliminiert Ausfälle aufgrund von Kühlflüssigkeit.
  • Die Lärmtoleranz wurde durch erfahrungsbasierte Lärmschutzmaßnahmen verbessert.
  • Wir helfen bei der Umsetzung von Benutzerwünschen mit flexiblen Vorschlägen und technischem Support zur Unterstützung der Prototypenverifizierung.

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Veröffentlichungsdatum:

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