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DER KONSTRUKTEUR 12/2016

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MECHATRONIK SMARTE

MECHATRONIK SMARTE ALLESKÖNNER SPECIAL Sie bewältigen ein immer größeres Teilespektrum, sie gewährleisten Null-Fehler- Strategien und passen sich im Sinne der Industrie 4.0 flexibel an Nachfrageänderungen an. Hochleistungsmontageanlagen aus dem Baukasten sind smarte Alleskönner. Seit jeher stehen in der Hochleistungsmontage drei zentrale Themen im Fokus: die Kosten der Anschaffung und des laufenden Betriebs, die Taktzeit sowie die Prozessstabilität. Je komplexer moderne Prozesse werden, desto entscheidender ist es, dass die einzelnen Komponenten perfekt aufeinander abgestimmt sind. Fehlende mechanische Verbindungselemente, inkompatible Reglerkonzepte oder mangelhafte Planungstools können sowohl den Planungs- und Realisierungsprozess als auch den laufenden Betrieb deutlich beeinträchtigen. Umso entscheidender ist es, schon im Vorfeld Schlüsselkriterien für die Auswahl eines Systemprogramms zu definieren. Dazu zählen vor allem der Umfang des Baukastens, die Abstufung der Baugrößen, die Vielfalt der Kombinationsmöglichkeiten und die Leistungsfähigkeit der einzelnen Module. Hinzu kommen weitere Kriterien wie die Wartungs- und Verschleißarmut, der Standardisierungsgrad kompletter Baugruppen, die Energieeffizienz, der Umfang der unterstützten Reglerkonzepte und die Qualität sowie Praktikabilität der Planungstools. ÜBER 10 000 APPLIKATIONSVARIANTEN REALISIEREN 300 MECHATRONISCHE ANTRIEBS- UND HANDHABUNGSKOMPONENTEN SIND IN UNTERSCHIEDLICHEN KOMPLEXITÄTSSTUFEN GECLUSTERT Am Beispiel des Schunk-Systemprogramms für die modulare Hochleistungsmontage wird deutlich, wo die Vorteile innovativer Baukastenprogramme liegen. Ob pneumatisch oder elektrisch, modular oder kompakt, klein oder groß, Greifen, Drehen oder translatorisches Bewegen – das Schunk-Systemprogramm deckt nach Angaben des Herstellers alle denkbaren Anforderungen ab. Zudem enthält es die notwendige Peripherie in Form standardisierter Säulenaufbausysteme, Adapterplatten und Planungstools. 54 DER KONSTRUKTEUR 12/2016

01 Die Lineardirektachsen lassen sich über unterschiedlichste Feldbusse ansteuern und ermöglichen hochflexible Prozesse 02 Die frei programmierbaren, elektrischen Pick-and-Place-Einheiten erlauben extrem kurze Taktzeiten 02 01 Über 10 000 Applikationsvarianten ermöglicht das Programm, wobei jederzeit eine hochgenaue Reproduzierbarkeit gewährleistet ist. Ebenso effizient wie der mechanische Aufbau gestaltet sich bei Schunk auch die Ansteuerung. So bietet der Hersteller von Greifsystemen und Spanntechnik für pneumatisch geregelte Komponenten spezielle Mikroventillösungen an, die zum Teil bereits serienmäßig integriert sind und sowohl die Energieeffizienz als auch die Taktzeit erhöhen. Eine besonders flexible Ansteuerung ist bei den kompakten DRL- Hub-Dreheinheiten sowie bei den pneumatischen Pick-and-Place- Einheiten der Baureihe PPU-P möglich: Hier kann der Effektor direkt über der jeweiligen Zielposition in Wartestellung gehen, bis die Zuführung bzw. die Ablageeinheit bereitstehen. Auf diese Weise lassen sich die Tempomacher mit den vor- und nachgelagerten Stationen abstimmen, wodurch die Anlagenproduktivität und die Prozessstabilität der gesamten Anlage steigen. Toleranzen und anlagenbedingte Abweichungen der Aufnahme- und Ablagepositionen können einfach durch die Einheiten selbst kompensiert werden. MECHATRONIK IST MIT IM SPIEL Die servoelektrisch angetriebenen Module aus dem Schunk-Baukasten wiederum lassen sich flexibel über unterschiedlichste Feldbusse, wie Profibus DP, EtherNet/IP und EtherCAT ansteuern. Noch komfortabler sind die mit verschleißfreiem Direktantrieb ausgestatteten Pick-and-Place-Einheiten der Baureihe PPU-E aufgebaut: Mithilfe intelligenter Regler und ohne übergeordnete Steuerung können hier sowohl die Auslegerarme als auch die Aktoren gesteuert werden. Die dafür nötige Software ist bereits integriert. Alternativ lassen sich die Einheiten über Standardregler von Bosch Rexroth einfach, schnell und prozesssicher in Anlagen integrieren. Verschleißarme Motor-Hybridkabel mit vollständig integrierten Motor- und Geberleitungen ermöglichen den Aufbau wartungsarmer, rein elektrischer Pick-and-Place-Units mit C-Achse und Greifer. Sie versorgen die elektrischen Aktoren, wie beispielsweise das mechatronische Schunk-Highspeed-Drehmodul ERD oder den elektrischen Kleinteilegreifer EGP, komplett mit Strom und elektrischen Signalen. PNEUMATISCH ODER ELEKTRISCH ANGETRIEBEN Auch in Bezug auf die Mechatronisierung werden die Vorteile des breit angelegten Schunk-Portfolios deutlich. Gezielt hat das Unternehmen seine 300 mechatronischen Antriebs- und Handhabungskomponenten in unterschiedliche Komplexitätsstufen geclustert – vom einfachen Mechatronikmodul, das pneumatische Komponenten mit Minimalaufwand eins zu eins ersetzen kann, über adaptierbare Module, die sich mit unterschiedlichen Servomotoren ausstatten lassen, bis hin zu intelligenten Mechatronikgreifern. Letztere bieten ein ganzes Bündel komfortabler Funktionen, wie etwa die Ansteuerung über einen integrierten Webserver, eine Greifteil detektion oder eine stufenlose DER KONSTRUKTEUR 12/2016 55

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