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Il compito: saldatura a punti

La funzione principale della carrozzeria di un'auto è quella di proteggere i passeggeri. Per garantire tale protezione, la carrozzeria deve essere innanzitutto resistente alla torsione e in grado di sostenere gli altri componenti montati su di essa.

Una carrozzeria sicura e stabile è garantita da innumerevoli punti di saldatura sulla carrozzeria, sulle portiere, sul cofano, ecc. Ogni componente contribuisce alla rigidità del veicolo e quindi alla protezione dei passeggeri. Questi giunti saldati a punti vengono oggi realizzati in modo completamente automatizzato, con precisione e qualità costanti.

È proprio qui che entrano in gioco cilindro elettrico . Essi garantiscono una generazione uniforme della forza da parte della pinza di saldatura. Affinché un punto di saldatura soddisfi i requisiti per la qualità, gli elettrodi di saldatura devono comprimere costantemente il materiale da saldare con una forza definita ad ogni operazione di saldatura e mantenere tale forza durante tutto il processo. La precisione di ripetibilità, l’affidabilità del processo e la durata sono criteri di qualità altrettanto essenziali per l’azionamento della pinza di saldatura utilizzato quanto i punti di saldatura eseguiti in modo pulito senza danneggiare l’ambiente circostante; ciò significa che, in condizioni di funzionamento ottimale di un’applicazione con pinza di saldatura, non si verificano spruzzi di saldatura.

La soluzione tecnica

La realizzazione meccanica delle nostre cilindro elettrico è variabile, a seconda che si utilizzi una pinza a X o a C , per adattarsi perfettamente alla rispettiva struttura della pinza di saldatura.

La configurazione dei cilindri elettrici dipende da:

Spazio di installazione disponibile
Corsa desiderata
Forza di saldatura richiesta
Velocità richiesta e
Sistema di controllo utilizzato

Altre caratteristiche dei cilindri elettrici:

Grazie al sistema brevettato di lubrificazione a bagno d'olio, non richiedono manutenzione per tutta la loro durata di vita
Non è necessaria alcuna rilubrificazione con grasso per l’intera durata
Efficienza energetica molto elevata (IE5)
Facile installazione
Eccellente densità di potenza/migliore dispersione del calore grazie alla lubrificazione a bagno d’olio
Durata doppia rispetto allo standard di mercato
Costi di esercizio ridotti e OEE migliorato, poiché vengono eliminati sia l’intero trattamento dell’aria compressa sia gli interventi di rilubrificazione del cilindro elettrico
Facile integrazione nei sistemi di controllo, grazie ai sistemi di encoder flessibili e alle opzioni di connettori
Posizionamento preciso grazie alle viti a ricircolo di sfere con tecnica degli azionamenti servo e encoder ad alta precisione
Perfetta precisione di forza e ripetibilità per tutta la durata di vita senza sensori di forza aggiuntivi
Silenzioso rispetto alle pinze di saldatura ad azionamento pneumatico

Le opzioni flessibili per il feedback del motore, la configurazione dei collegamenti e i sensori di temperatura consentono il funzionamento plug-and-play con i sistemi di controllo leader di mercato per robot di saldatura.

Esistono due varianti per l’integrazione dei cilindri elettrici:

Come 7° asse nel sistema di controllo del robot: in questo caso il movimento del robot (6 assi) e l’apertura/chiusura della pinza di saldatura (7° asse) sono gestiti dal sistema di controllo del robot, ad esempio KUKA, ABB o Fanuc. La corrente di saldatura viene regolata tramite il sistema di controllo della saldatura aggiuntivo necessario.
Con il sistema di controllo della saldatura PRC7300 o PRC7400 di Bosch Rexroth: Il sistema di controllo del robot regola i sei assi del robot. La corrente di saldatura e il controllo del cilindro elettrico vengono coordinati e regolati dal PRC7300 o dal PRC7400.

Criteri di progettazione/scelta	Convenzionale	Standard di mercato	A prova di futuro
	Cilindro pneumatico	Vite a ricircolo di sfere con lubrificazione a grasso	Soluzioni di SEW-EURODRIVE Azionamento con vite a sfere con lubrificazione a bagno d’olio brevettata
durata	Dipende dalla manutenzione	Dipende dal rilubrificamento	A vita
Velocità	Fino a 3 ^m/_s	Fino a 1,5 ^m/_s	Fino a 0,75 ^m/_s
Ingombro e peso	Redotto	Medio	Medio
Rumorosità	Elevata	Media	Bassa
Efficienza energetica	7 – 10 % ¹	60 – 80 % ²	86 - 92 %
Precisione di forza	Bassa	È necessario un sensore di forza	+/- 150 N
precisione di posizionamento	Media	Elevata	Elevata
manutenzione	Manutenzione periodica delle guarnizioni ogni 1,2 milioni di cicli	Lubrificazione periodica ogni 2 milioni di cicli	Esente da manutenzione per tutta la durata di vita
Controllabilità durante il processo (velocità, forza, comportamento all'avvio)	Nessun controllo della velocità	Controllabilità media, effetto slip-stick all’inizio della corsa	Controllabilità semplice e precisa
Impatto ambientale	Efficienza molto bassa¹	Maggiore fabbisogno di grasso, bassa efficienza	L'olio esausto si produce solo al termine della vita utile, efficienza molto elevata
Stabilità caratteristica per tutta la durata di vita, in caso di sbalzi di temperatura, ecc.	Rischio di perdite nel sistema ad aria compressa, velocità dipendente dalla pressione dell’aria	Ottima stabilità, indipendente dalla temperatura	Ottima stabilità, indipendente dalla temperatura
Dispositivi aggiuntivi necessari	Alimentazione ad aria compressa, riduttori di pressione, sensori, controllo pneumatico	Cavi per il feedback del motore e l’alimentazione, servocontrollore, strumenti di rilubrificazione locali	Cavi per il feedback del motore e l’alimentazione, convertitore di frequenza per i motori servo
Qualità del punto di saldatura	Ripetibilità, posizionamento e controllo della forza dipendono dalle perdite d’aria; la struttura rende il controllo meno preciso	Elevata ripetibilità, posizionamento e controllo della forza	Elevata ripetibilità, posizionamento e controllo della forza
Affidabilità dell’intero sistema	Circa 11 milioni di cicli con controlli regolari e sigillatura	15 milioni di cicli con sostituzione del lubrificante dopo 7,5 milioni di cicli	20 milioni di cicli

Cilindro elettrico Grandezza	Corsa	Massima Velocità di avanzamento	Forza di avanzamento massima	Forza di avanzamento continua Forza di avanzamento	Peso
Cilindro elettrico Grandezza	mm	^m/_s	kN	kN	kg (con corsa di 160 mm)
50	70 - 600	0,75	2,65 - 8	0,6 - 3,2	5,8 - 13,6
63	60 - 600	0,45	10	2,4 - 5,2	8,8 - 18,6
71	100 - 1200	0,45	18 - 24	6,2 - 12	21,6 - 48,7

Quota - Versione con assi paralleli

cilindro elettrico	A	B	H	Y	L
50 Lunghezze S/M/L	73	217	70 / 100 / 150 / 200 / 300 / 400 / 600	221,5 / 251,5 / 301,5 / 351,5 / 451,5 / 581,5 / 781,5	Lunghezza S: 174,5 Lunghezza M: 223,5 Lunghezza L: 262,5
63 Lunghezze S/M/L	88	245,5	60 / 100 / 160 / 180 / 200 / 400 / 600	235,5 / 275,5 / 335,5 / 355,5 / 375,5 / 607,5 / 807,5	Lunghezza S: 252,8 Lunghezza M: 302,8 Lunghezza L: 352,8
71 Lunghezze S/M/L	115	295	100 / 160 / 200 / 400 / 600 / 800 / 1000 / 1200	326 / 386 / 426 / 686 / 886 / 1146 / 1346 / 1546	Lunghezza S: 229 Lunghezza M: 254 Lunghezza L: 304

Quota - Versione ad assi in serie

cilindro elettrico	A	B	H	Y	L
Grandezza 50 Lunghezze S/M/L	73	120,7	70 / 100 / 150 / 200 / 300 / 400 / 600	221,5 / 251,5 / 301,5 / 351,5 / 451,5 / 581,5 / 781,5	Lunghezza S: 156,4 Lunghezza M: 195,4 Lunghezza L: 234,4
Grandezza 63 Lunghezze S/M	88	245,5	60 / 100 / 160 / 180 / 200 / 400 / 600	235,5 / 275,5 / 335,5 / 355,5 / 375,5 / 607,5 / 807,5	Lunghezza S: 163,7 Lunghezza M: 214,2
Grandezza 71 Lunghezze S/M/L	115	295	100 / 160 / 200 / 400 / 600 / 800 / 1000 / 1200	326 / 386 / 426 / 686 / 886 / 1146 / 1346 / 1546	Lunghezza S: 211 Lunghezza M: 236 Lunghezza L: 286