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DER KONSTRUKTEUR 5/2019

DER KONSTRUKTEUR 5/2019

SMARTE KOMPONENTEN

SMARTE KOMPONENTEN KOMPONENTEN INTELLIGENT VERNETZEN Mit einer intelligenten Einheit zur Datenüberwachung und Kommunikation für Maschinen und Komponenten überwacht eine Zahnriemenachse ihren Zustand und ihre Leistung permanent selbst und kann unter anderem den eigenen Verschleiß analysieren. SPECIAL Im Rahmen eines durch die Europäische Kommission geförderten Verbundprojekts hatte der Automatisierungsspezialist IEF-Werner eine intelligente Zahnriemenachse entwickelt und realisiert. Dafür hat der Hersteller eine autonom arbeitende Einheit zur Datenüberwachung und Kommunikation für Maschinen und Komponenten entwickelt: Mit PA-infoSYS lassen sich bis zu 16 Anlagen oder Komponenten verbinden. Die applikationsspezifisch und anwenderorientiert aufbereiteten Informationen helfen dem Betreiber der Anlage, schnell zu reagieren, sodass die Produktion stets wirtschaftlich läuft. Die beteiligten Komponenten erfüllen in Fertigungslinien damit keine isolierte Aufgabe mehr. Sie sind vielmehr ein dynamischer, vielseitiger und spezialisierter Bestandteil eines Gebildes intelligenter Arbeitszellen. VERBINDUNG MIT ZAHNRIEMENACHSE DIE INTELLIGENTE EINHEIT KANN IN EINE MASCHINE INTEGRIERT, ABER AUCH IN EINEM KON TROLL- RAUM PLATZIERT WERDEN Eine Lineareinheit wird von einem Servomotor angetrieben, sie arbeitet effizient. Die integrierte Führung lässt sich auch in leicht verschmutzter Umgebung einsetzen, und die Führungselemente arbeiten bis 10 000 km nahezu wartungsfrei. Der Zahnriemen ermöglicht hohe Beschleunigungen und Geschwindigkeiten bei kurzen Taktzeiten. Allerdings sind die vom Hersteller angegebenen Daten zur Lebensdauer eines Maschinenbauteils meist nur Richtwerte, die im Lauf ihres Einsatzes stark variieren können. Denn durch unterschiedliche Belastungen, die zum Beispiel durch schnelles Anfahren und Stoppen auftreten, kann es auf den Kontaktflächen der Schlitten und der Führungsbahnen oder in den Antriebslagern zu abrasivem, adhäsivem oder zu Ermüdungsverschleiß kommen. „Ist die Zahnriemenachse mit PA-infoSYS verbunden, erkennt PAinfoSYS durch die zuvor erstellte Konfiguration Rohdaten sowie statische Daten der Lineareinheit wie beispielsweise den aktuellen Motorstrom des Antriebs, oder die Seriennummer der Lineareinheit. Über den Motorstrom sowie die durchschnittliche Verfahr geschwindigkeit und die Beschleunigungen des bisher gefahrenen Wegs errechnet PA-infoSYS mittels hinterlegter Modelle diverse dynamische Kennzahlen der Achse“, erläutert Matthias Fehrenbach, der bei IEF-Werner in der Forschung und Entwicklung arbeitet. DATENERFASSUNG UND -VERFÜGBARKEIT Zeitlich abhängige Daten wie den aktuellen Motorstrom erfasst PA-infoSYS alle 100 ms. Diese werden gemeinsam mit zeitlich unabhängigen Daten, zum Beispiel den produzierten Teilen, einmal in der Minute ermittelt, verrechnet und in einer XML-basierten Datenbank abgespeichert. Damit die Größe der Dateien geringgehalten und trotzdem eine häufige Aktualisierung ermöglicht werden kann, werden die pro Minute gespeicherten Datensätze bei der nächsten Datumsänderung gelöscht, ihre Inhalte verrechnet und in einer Tagesdatei abgelegt. Damit erhält der Nutzer stets ein einfaches, schlankes Protokoll, das sich schnell übertragen lässt. Über PA-infoSYS hat der Anwender jederzeit sicheren Zugriff auf seine Daten. Die IEF-Entwickler haben PA-infoSYS mit zwei Netzwerkanschlüssen ausgestattet, um das Maschinennetz vom öffentlichen Netz zu trennen. Ein direkter Zugriff auf die Maschinensteuerung ist über das Internet so nicht möglich. Damit ist die Gefahr vor Viren oder Hacker-Angriffen gebannt. Als Steuerung kann der Anwender neben der IEF-Haussteuerung PA-Control auch Lösungen anderer Anbieter einsetzen. Wo sich das PA-infoSYS im Betrieb befindet, steht dem Anwender frei. Er kann die Lösung direkt in eine Maschine integrieren, aber auch zum Beispiel in einem Kon trollraum platzieren. BIld: IEF-Werner; envfx/Fotolia.de www.ief-werner.de 50 DER KONSTRUKTEUR 5/2019

VORSCHAU IM NÄCHSTEN HEFT: 6/2019 ERSCHEINUNGSTERMIN: 14. 06. 2019 • ANZEIGENSCHLUSS: 29. 05. 2019 01 01 In Zeiten von Smart Factory müssen intellignete Greifsysteme über eine entsprechend angepasste Sensorik verfügen Bild: Schunk 02 Für den sicheren Transport eines Helikopters kommen modifizierte Strukturdämpfer zum Einsatz Bild: SMJ und ACE 03 In einer halb automatischen Montageanlage für induktive Sensoren wird auf eine optische Objekterkennung per Lichtband gesetzt Bild: Balluff (Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten) 02 DER DIREKTE WEG INTERNET: www.DerKonstrukteur.de E-PAPER: www.engineering-news.net REDAKTION : n.steinicke@vfmz.de WERBUNG: a.zepig@vfmz.de 03 SOZIALE NETZWERKE: www.Facebook.com/DerKonstrukteur www.twitter.com/derkonstrukteu IMPRESSUM erscheint 2019 im 50. Jahrgang, ISSN 0344-4570 Redaktion Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (ni), Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de (verantwortlich für den redaktionellen Inhalt) Stv. Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Martina Klein (mak), Tel.: 06131/992-201, E-Mail: m.klein@vfmz.de Redakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro), Tel.: 06131/992-259, E-Mail: i.ronsdorf@vfmz.de Redaktionsassistenz: Doris Buchenau, Ulla Winter Tel.: 06131/992-347, E-Mail: u.winter@vfmz.de, Melanie Lerch, Petra Weidt, (Redaktionsadresse siehe Verlag) Gestaltung Mario Wüst, Sonja Daniel, Anette Fröder, Anna Schätzlein, Chef vom Dienst Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer Anzeigen Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262, E-Mail: o.jennen@vfmz.de Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206, E-Mail: a.zepig@vfmz.de Heike Rauschkolb, Anzeigenverwaltung, Tel. 06131/992-241, E-Mail: h.rauschkolb@vfmz.de Anzeigenpreisliste Nr. 49: gültig ab 1. Oktober 2018 Leserservice: vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG, Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266 Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige Änderungen Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit (Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de). 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