Scope Online - Industriemagazin für Produktion und Technik
Sie befinden sich hier:
Home> Automatisierung> Antriebstechnik> Das bewegte Pils

Antrieb für Sensor-SchrauberLeise Schrauber mit Feingefühl

Mikro-Sensor-Schraubsysteme

Leise, hoch dynamische Kleinstantriebe mit großer Leistung in kleinem Bauraum erlauben es, Kleinkomponenten sachgemäß mit Hilfe von robusten Sensor-Schraubern zu montieren.

…mehr

Mechatronische Antriebssysteme, Schneckengetriebemotor, Synchrone ServomotorenDas bewegte Pils

Um all die vielen verschiedenen Bierflaschen in Deutschland wirtschaftlich handhaben zu können, nutzen Brauereien zunehmend automatische Sortiereinrichtungen. RST entwickelt hierfür dezentrale Verpackungsanlagen. Zu ihren Hauptaufgaben gehört das exakte Positionieren in horizontaler und vertikaler Förderung. Gefordert ist zudem eine hohe Flexibilität, um die Anlagen den Kundenwünschen rasch anpassen zu können. Lesen Sie hier, wie die dabei eingesetzten Komponenten von SEW-Eurodrive ineinandergreifen und energiesparende Bewegungen ermöglichen.
sep
sep
sep
sep
Schneckengetriebemotor: Das bewegte Pils

Zahlreiche unterschiedliche Flaschenformen bereiten den Brauereien in Deutschland heute einen erheblichen Mehraufwand bei der Handhabung des Leerguts. Die Flaschen müssen identifiziert, bewegt und neu einsortiert werden. Mancherorts geschieht das noch per Hand. Automatisierte Anlagen hingegen ermöglichen eine bessere und schnellere Sortierung – und sind auf längere Sicht für den Betreiber günstiger. Die Firma RST Roboter-System-Technik in Barbing/Unterheising bei Regensburg hat sich dieser Automatisierungsaufgabe angenommen. Sie fertigt dezentrale Packer als Komplettanlagen. Hiermit lassen sich nicht nur unterschiedliche Flaschen, Kästen und Kartons sondern auch die beliebten 5-Liter-Partyfäßchen für den wochenendlichen Grill-Nachmittag handhaben.

Anzeige

Das neue RST-Verpackungssystem Europac ist ein Zweiachs-Linearportal in Modulbauweise. Es wurde entwickelt, um den Forderungen der Kunden nach noch mehr Flexibilität in der Gebindeverarbeitung und einfacher Bedienung gerecht zu werden. Daher gibt es diese Verpackungslösung in mehreren Größen für unterschiedliche Kapazitäten. In der kleinen Ausführung kann die Anlage als Zwei-, Drei- oder Vier-Kopf-Packer ausgelegt werden. Hierbei handhabt ein Greiferkopf jeweils einen Kasten mit 20 oder 24 Flaschen. Aufgrund ihrer kompakten Abmessungen lässt sich diese Anlage sogar mit einem Gabelstabler bewegen und per Lkw transportieren. Darüber hinaus sind auch größere Varianten möglich, die beispielsweise mit sechs, acht oder gar zwölf Greiferköpfen entsprechend viele Kästen verpacken können.

Durchgängiges Anlagenkonzept

Jede fördertechnische Anwendung benötigt ein maßgeschneidertes Antriebskonzept, das auf die bestehenden Platzverhältnisse und Umgebungsbedingungen zugeschnitten ist. Nur dann ist ein effizientes Arbeiten möglich. In der Verpackungsanlage von RST kommt ein robuster Zahnstangenantrieb der Firma Fibro aus Weinsberg zum Einsatz. Für die dynamische und präzise Bewegung in der X-Verfahrrichtung entlang des Flaschenbandes und der Z-Richtung für den Hub sorgen zwei hochdynamische CMP Servomotoren von SEW-Eurodrive. Sie treiben das Linearportal in horizontaler und vertikaler Richtung an und werden durch die dezentrale Antriebs- und Positioniersteuerung Movipro-SDC von SEW angesteuert. Warum hat sich das Unternehmen gerade für diese Steuerung entschieden und was leistet sie?

Die Technologieplattform Movipro-SDC bietet dem Betreiber ein durchgängiges Anlagenkonzept: Sie ist modular, standardisiert und mit frei parametrierbaren Softwarekomponenten ausgestattet. Die Plattform vereinfacht die Integration vieler Funktionen und reduziert die Komplexität einer Maschine oder Anlage deutlich. So kann beispielsweise ein aufwändiger Schaltschrank entfallen, was der Kompaktheit der ganzen Maschine zugute kommt. Diese dezentrale Antriebs- und Positioniersteuerung ist speziell für das exakte Positionieren in horizontalen und vertikalen Förderapplikationen von vier bis 15 Kilowatt Leistung ausgelegt. „Und aus genau diesem Grund ist sie der ideale Kandidat für unsere neue fördertechnische Anlage“, erklärt SEW-Kundenbetreuer Pascal Nick vom Technischen Büro Regensburg. „Hinzu kommt die hohe Flexibilität; auch dies war ein wichtiger Aspekt bei unserer Suche nach einer Lösung.“ Bei der Movipro-SDC sind alle Verbindungen steckbar ausgeführt, so dass die beiden hier eingesetzten Steuerungen für das Portal direkt an der Anlage oder auch in räumlicher Distanz montiert werden können. Hinzu kommen die Möglichkeiten für die Kommunikation über die gängigen Feldbussysteme wie Profinet, Ethernet/IP, Modbus/TCP, Profibus und Devicenet. Optional sind die Unterstützung in Bezug auf die Sicherheit mit Profisafe und die Geberrückführung für Motor und Strecke.

Motorsysteme mit hoher Dynamik

Da bei Verpackungssystemen oftmals unterschiedliche Motoren eingesetzt werden, sollte ein breites asynchrones und synchrones Spektrum unterstützt werden. Auch diese Forderung wird von der Steuerung erfüllt; angefangen von Standardmotoren über die High-End Efficiency Motoren bis hin zu den hier eingesetzten CMP-Servomotoren, die das Linearportal in horizontaler und vertikaler Richtung antreiben. Die leistungsstarken Servos können dank einer Längenoptimierung auch auf engem Raum eingesetzt werden. Der Anwender hat die Wahl zwischen sechs Motorgrößen mit insgesamt 26 Motorabstufungen mit Stillstands-Drehmomenten von 0,5 bis 47 Nm. Sie sind aufgrund ihrer Wickel- und Magnettechnik trotz der Leistungsoptimierung massenträgheitsarm ausgeführt – das ist also ein Motorsystem mit hoher Dynamik. Wichtig für den Betreiber sind auch eine hohe Überlastfähigkeit dieser Motoren bis 4,75 x Stillstandsmoment sowie die Möglichkeit, Servo-Planeten- oder Servo-Kegelradgetrieben direkt anzubauen. Eine spezielle CMPZ-Variante bietet darüber hinaus eine zusätzliche Rotorträgheit für hohe Lastträgheitsmomente.

Aufgrund ständig steigender Kosten ist jedes Unternehmen bestrebt, möglichst energieeffiziente Antriebssysteme einzusetzen. Dazu gehört es auch, andere Wege zu beschreiten. Für Rupert Hadersbeck, den geschäftsführenden Gesellschafter von RST, ist das kein Problem. Er formuliert sein unternehmerisches Selbstverständnis so: „Ich bin jemand, der keine Scheu vor technischen Neuerungen hat.“ Obwohl mechatronische Antriebssysteme mittlerweile in immer größerer Anzahl auf dem Markt angeboten werden, hat sich das Unternehmen auch hier für eine Lösung von SEW entschieden – das mechatronische Antriebssystem Movigear. Die Hauptgründe waren, dass es speziell für die horizontale Fördertechnik entwickelt wurde und sich laut Angaben der Firma schon heute durch die Energieeffizienz IE4 auszeichnet.

Movigear ist ein mechatronisches System und besteht aus Motor, Getriebe und Elektronik. Es ist eine intelligente Lösung, die nicht nur die Dauer der Inbetriebnahme reduziert, sondern auch Überwachungs- und Wartungsaufgaben eigenständig unterstützt – und das senkt die Betriebskosten. Dieses System ist in drei Baugrößen erhältlich. Die Drehmomentklassen 200 und 400 Nm sowie eine Variante mit einer Erweiterung des Motornennmoments (400 Nm) im Dauerbetrieb. Um die Anforderungen der eigenen Anwendung zu erfüllen, kann der Betreiber zwischen zwei Ausführungen wählen. Entweder Hohlwelle und Passfeder oder die von SEW entwickelte Torq-Loc-Klemmverbindung, eine Alternative zu herkömmlichen Verbindungstechniken. Sie besteht aus Schrumpfscheibe, Klemmring und zwei konischen Büchsen, die auf jeder Seite in die Hohlwelle eingesteckt werden. Speziell für Stand-Alone-Anwendungen und einfache Aufgaben gibt es die Movigear Variante DBC-B. Mit DIP-Schalter und Potenziometer ermöglicht sie eine noch schnellere Inbetriebnahme – ganz ohne PC. Das Gerät kann über die Binäreingänge entweder über eine zentrale SPS oder vor Ort über Hand gesteuert werden. Dazu Pascal Nick: „Gerade die zahlreichen Gestaltungsmöglichkeiten waren für RST ein wichtiger Aspekt, um die Anlage bei den oftmals unterschiedlichen Kundenwünschen schnell anpassen zu können.“

20.000 Flaschen in der Stunde

Je nach Länge der Transportwege werden bei den Verpackungssystemen von RST zwei oder mehr Movigear Antriebseinheiten eingesetzt, um sowohl das Kasten- als auch das Flaschenband anzutreiben. Das Kastenband verläuft quer durch die Verpackungsanlage. Auf der einen Seite der Anlage werden die leeren Bierkästen zugeführt, auf der anderen kommen die gefüllten Kästen wieder heraus. Im rechten Winkel dazu ist das Flaschenband angeordnet.

Über dieses Band gelangen die losen Bierflaschen zum Einlass an der Rückseite der Anlage. Hier sind in Laufrichtung sieben Bleche in Form eines Rechens angeordnet, der das Flaschenband in acht parallele Gassen teilt. Ein Schneckengetriebemotor von SEW mit 0,37 kW versetzt den Rechen über einen Exzenter in eine oszillierende Bewegung quer zur Laufrichtung des Bandes. Das bewirkt eine weitgehend gleichmäßige Verteilung der Flaschen auf die acht Bahnen und damit eine geordnete Aufstellung.

So ergibt sich eine Matrix aus fünf Flaschen hintereinander und zweimal vier Flaschen nebeneinander. Der Packer Europac II hat zwei nebeneinander angeordnete Greiferköpfe, die jeweils einen Kasten befüllen. Insgesamt sind dies dann bis zu 20.000 Flaschen pro Stunde.

Einfache Bedienung – perfektes Zusammenspiel

Für ein zukunftsweisendes Maschinenkonzept ist auch die einfache Bedienung eine wichtige Voraussetzung. Daher wurde die Verpackungsanlage Europac II auch noch mit der IEC 61131-speicherprogrammierbaren Steuerung Movi-PLC ausgerüstet – ebenfalls von SEW-Eurodrive. Sie bietet für jede Anforderung die passende Steuerungstopologie: Ob Motion-Control, modular, mit einem I/O System oder als Stand-Alone Komponente. Und genau das bringt dem Kunden einen hohen Nutzen: Ein perfektes Zusammenspiel von Produkten und Komponenten, die so flexibel aufgebaut sind, dass sie schnell und leicht auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden können. Nur so lassen sich energiesparende Bewegungen generieren.

Und schön ist auch, dass sich die gesamte Anlage von RST vom Anwender ohne spezielle Programmierkenntnisse bedienen lässt. Dr. Peter Stipp

Anzeige
Diesen Artikel …
sep
sep
sep
sep
sep

Weitere Beiträge zum Thema

Sizing Assistant

Mechatronische AntriebeMit wenigen Klicks zum effizienten Antrieb

„In Sekunden zum passenden Getriebe“ lautet das Versprechen des Sizing Assistant von Wittenstein Alpha, der in insgesamt 11 Sprachen verfügbar ist. Diese webbasierte Anwendung für die schnelle Konfiguration von Motor-Getriebe-Einheiten und die Auslegung von Maschinenachsen minimiert den Berechnungs- und Zeitaufwand bei der Suche nach der passenden Getriebelösung.

…mehr
Dr. Sven Urlaub

Bühler Moter mit... neuem Leiter Produktsegment Thermomanagement Automotive

Zum 1. Juli 2016 hat Dr. Sven Urlaub die globale Leitung des Automotive Produktsegments Thermomanagement der Bühler Motor GmbH übernommen. Er folgt in dieser Position auf Mounir Kudsi, der seit dem 1. Februar 2016 als Vice President die Verantwortung für den Bereich Central Research & Development trägt.

…mehr
Dr. Udo Haberland

Mechatronische AntriebssystemeUdo Haberland verstärkt Führungsteam bei Bühler Motor

Zu Jahresbeginn hat Dr. Udo Haberland, zuletzt Direktor Active Safety Application bei Autoliv Europe, den Bereich Industrial & Healthcare Solutions der Bühler Motor GmbH übernommen. Er folgt auf Mark Furtwängler, der ab dem 1. März 2016 als President und General Manager die Leitung der US-Tochtergesellschaft Buehler Motor Inc. übernehmen wird.

…mehr
e-Bike-Motor Bikedrive von Maxon Motor

Lösungen für e-Bikes, Roboter und ExoskeletteMaxon Motor gründet neues Zentrum für mechatronische Antriebssysteme

Maxon hat dieses Jahr mit dem Bikedrive einen starken Motor für e-Bikes präsentiert. Doch das war erst der Anfang: Die neue Geschäftseinheit Mars (maxon advanced robotics & systems) widmet sich voll und ganz mechatronischen Antriebssystemen. Spannende Produkte für die Robotik sind zu erwarten.

…mehr
Dr. Nils Schmid bei SEW Eurodrive

Antriebsexperte zeigt WeltneuheitDr. Nils Schmid besucht SEW-Eurodrive auf der Hannover Messe

Der baden-württembergische Finanz- und Wirtschaftsminister und stellvertretende Ministerpräsident Dr. Nils Schmid stattete dem HMI-Messestand von SEW-Eurodrive am  Dienstag einen Besuch ab.

…mehr
Anzeige
Anzeige
Anzeige

Neue Stellenanzeigen

Direkt zu:


ExtraSCOPE


TrendSCOPE


Robotik in der industriellen Fertigung