• Resistência a flutuações de tensão
• Prevenção de danos aos valiosos moldes de injeção utilizados na fabricação de peças plásticas
• Garantia de movimentos altamente dinâmicos, rápidos e precisos em um curto espaço de tempo
• Uso eficiente de energia

• Sistema de Soluções de Potência e Energia (PES)
  • Alimentação centralizada da série MDP92A
  • Unidade de armazenamento da série MOVI-DPS^®-
  • Sete conversores de frequência da série MOVIDRIVE®^®
• Servoacionamentos para eixos de pórtico, giratórios, de transferência, basculantes e de depósito

• Aumento significativo da segurança operacional
• Alta eficiência energética: consumo de energia reduzido pela metade
• Equilíbrio dos picos de carga dentro do sistema
• Conceito energético sustentável
• Custos reduzidos de energia, uso da rede elétrica e instalação de fornecimento
• Pode ser utilizado mesmo em países com qualidade de rede limitada, sem medidas de proteção adicionais

Nós os conhecemos como potes de iogurte na mesa do café da manhã ou como os copos vermelhos dos filmes universitários americanos: copos de plástico de parede fina. Na indústria alimentícia, eles são utilizados aos milhões. Esses copos são fabricados por meio do processo de moldagem por injeção. Nesse contexto, os altos volumes de produção e as altas rotações de fabricação, típicos da indústria alimentícia, impõem enormes requisitos em termos de produtividade, eficiência e disponibilidade. A tecnologia de extração que retira os copos de plástico prontos da máquina de moldagem por injeção também deve atender a esses critérios.

A Ilsemann Automation, uma empresa de Bremen especializada em cinemática robótica que atua globalmente, desenvolveu para essa tarefa um novo portal XYZ com servoacionamentos multieixos. Graças a movimentos para frente e para trás altamente dinâmicos, o sistema de acionamento do robô de extração garante um ritmo de produção muito elevado.

A gestão da carga representou um desafio especial para os desenvolvedores. O objetivo era garantir que o acionamento realizasse os movimentos que consomem muita energia da maneira mais eficiente possível. E não apenas em condições ideais, mas também quando o fornecimento de energia não se mantém constante. Por exemplo, diante de flutuações de tensão ou mesmo de uma queda de energia devido a uma irregularidade na alimentação.

Para essa tarefa tão complexa, a Ilsemann contou com a parceria de uma empresa de engenharia: nossos especialistas em acionamentos da SEW-EURODRIVE e da Power and Energy Solutions (PES). Em grande parte porque, como empresa com presença global, podemos garantir suporte aos clientes da Ilsemann em todos os continentes. É possível que o Prêmio Ambiental do estado de Baden-Württemberg, concedido à nossa gestão inteligente de potência e energia, também tenha influenciado essa decisão.

Os “músculos” do sistema de pórtico de Bremen para a indústria alimentícia consistem nos servomotores para os acionamentos do pórtico, bem como outros servoacionamentos para eixos rotativos, articulados e de apoio, os quais estão dispostos em uma rede de circuitos intermediários de corrente direta. Uma fonte de alimentação central da série MDP92A é responsável pelo fornecimento de energia aos servomotores, enquanto sete controladores de acionamento MOVIDRIVE®^®— que atuam, por assim dizer, como um “sistema nervoso” — são responsáveis pelo controle malha fechada.

Para atingir a alta velocidade de produção no processamento de plásticos, os servomotores do pórtico aceleram grandes massas muito rapidamente — e as freiam praticamente de imediato. Com essa alta dinâmica, o consumo de energia é considerável, mas graças ao modo gerador durante a frenagem, o sistema de acionamento recupera grande parte da energia utilizada. É aqui que entra em cena nossa solução para a gestão de carga. Em colaboração com a Ilsemann, integramos umcondensador de placas EMK da série MOVI-DPS^®—;no sistema de corrente contínua. Eletronicamente, ele está localizado entre a unidade de alimentação e os conversores de frequência.

Em vez de dissipar a energia de frenagem liberada por meio de resistências, o módulo capacitor absorve a energia dos servoacionamentos para devolvê-la aos acionamentos durante a aceleração. Essa configuração apresenta duas enormes vantagens que conferem à Ilsemann uma vantagem competitiva: maior segurança operacional e uma economia significativa de custos graças a uma maior eficiência energética e à limitação dos picos de carga.

Durante o processo de retirada, a unidade de manuseio intervém diretamente na área de trabalho da máquina de moldagem por injeção de plástico. Até que a máquina se feche novamente, ela dispõe apenas de um intervalo de tempo extremamente curto: Em apenas 0,7 segundos, o pórtico retira o copo acabadopara, em seguida, empilhá-lo em uma correia transportadora de saída. Se ocorrerem flutuações de tensão durante o processo de extração, aumenta o perigo de que os servoacionamentos não consigam interromper o movimento a tempo. Resumindo: a unidade de manipulação colide com o molde de injeção. Ocorre a formação de danos extremamente onerosos, que aumentam a cada minuto devido às perdas de produção.

Isso não ocorre com o condensador de placas EMK. A partir de seu buffer de armazenamento, ele alimenta o sistema de corrente direta (CC) dos motores. Dessa forma, compensacom segurançaqualquer flutuação na rede elétrica que venha a ocorrer , inclusive até uma interrupção total do fornecimento de energia. Isso é possível graças à capacitância da unidade de armazenamento. Ela está projetada de tal forma que a unidade de manuseio possa concluir o ciclo de trabalho em andamento em qualquer situação. Dessa forma,,uma colisão com o caro molde de injeção é completamente descartada. Uma vantagem clara para a segurança do fornecimento e da operação dos clientes da Ilsemann.

Além disso, o sistema de gestão de carga da SEW-EURODRIVE oferece vantagens significativas em termos de consumo de energia: as medições confirmam que o pórtico tem um consumo de energia reduzido pela metade. A razão está na eficiência do projeto: o capacitor atua como uma bateria que fornece um boost aos motores durante a aceleração. E o faz com um rendimento tão alto que não é necessário dissipar energia cinética por meio da resistência de frenagem.

No entanto, o menor consumo de energia e a operação segura não são as únicas vantagens para os clientes da Ilsemann. Além disso, eles obtêm um enorme potencial de economia graças à limitação dos picos de carga, que o sistema compensa por meio do armazenamento intermediário dentro do sistema. Uma grande vantagem quando se trata das tarifas de uso da rede. Os picos de carga extraordinários fazem com que essas tarifas atinjam níveis vertiginosos em questão de minutos.

A seguir, um exemplo de cálculo para uma empresa que consome mais de 2.500 horas por ano a 120 euros por quilowatt: Se o consumo de potência aumentar em 100 quilowatts em um intervalo de 15 minutos — por exemplo, devido a um pico de carga —, serão gerados custos de 12.000 euros. Um problema que a configuração da SEW-EURODRIVE no portal da Ilsemann elimina de forma eficaz.

Outro efeito positivo é observado na instalação de fornecimento. Como o portal atende aos picos de carga por meio da memória, a infraestrutura de fornecimento precisa apenas continuar com o fornecimento de energia de maneira constante. Dessa forma, é possívelprojetá-la de maneira muito mais simples e eficiente.

Foi o que ocorreu em um primeiro projeto com um cliente: a carga máxima foi reduzida com o novo pórtico Ilsemann dos 52 quilowatts anteriores paraapenas seis quilowatts. Dessa forma, também foi possível reduziras seções de conexão da rede de alimentação de 16 para 2,5 milímetros quadrados. Esse efeito positivo é reforçado ainda mais pela eliminação do fornecimento de corrente ininterrupta(UPS). Em resumo, a instalação torna-se assim muito mais simples, ocupa menos espaço e é mais econômica.

Em combinação com maior segurança operacional e eficiência energética, o conceito energético da SEW-EURODRIVE oferece à Ilsemann Automation uma vantagem que a empresa de Bremen agora pode aproveitar globalmente no setor da indústria alimentícia.