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DER KONSTRUKTEUR ASB 2021

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DER KONSTRUKTEUR ASB 2021

OHNE ZEITVERLUST

OHNE ZEITVERLUST Elektrische Antriebe sind aus heutigen Produktionsprozessen nicht mehr wegzudenken. Insbesondere elektrische Achsen sind ein echtes Wachstumsthema. Allerdings benötigen sie bei Spannungsausfall eine Referenzfahrt, bevor sie ihre Arbeit fortsetzen können. Absolutwertgeber machen in solchen Fällen die Referenzierung überflüssig und sparen so wertvolle Zeit. PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Ob zur Materialhandhabung oder -beförderung, zur präzisen Positionierung oder Ausrichtung: Elektrische Antriebe finden sich in allen Branchen wieder – von der Automobil- über die Lebensmittel- und Pharmaindustrie bis hin zu Automatisierungsanwendungen im Maschinenbau. Doch kommt es auch bei modernsten Anlagen immer wieder zu Stillständen, sei es aufgrund von Wartungsarbeiten, einem Not- Aus in Gefahrensituationen oder schlicht bei Stromausfällen. Unter solchen Umständen bleiben die elektrischen Antriebe in ihrer aktuellen Position stehen, da sie nicht mehr mit Spannung versorgt werden. Beim Wiederhochfahren der Anlage sind dann Referenzfahrten notwendig, bevor die eigentliche Produktion wieder aufgenommen werden kann. Dabei handelt es sich um ein zeitaufwendiges Prozedere, das in manchen Fällen nicht ganz einfach durchzuführen ist. Am Beispiel elektrischer Antriebe zeigt der Automatisierungspartner und Lösungsanbieter SMC, warum die Ergänzung mit batterielosen Absolutwertgebern (Absolut-Encodern) einen wertvollen Beitrag sowohl für mehr Produktivität als auch den Umweltschutz leistet. POSITION GESPEICHERT Laut des Verbands Deutscher Elektrotechniker (VDE) lag beispielsweise 2018 die Versorgungsunterbrechung pro Stromkunde Autor: Olaf Hagelstein, SMC Deutschland GmbH, Egelsbach in Deutschland bei 0,28 Ausfällen. Damit nimmt die Bundesrepublik bei der Versorgungssicherheit der Stromnetze eine weltweite Spitzenposition ein. Trotzdem kommt es auch hierzulande bei Industrieanlagen zu sogenannten Schwarzfällen, wenn die externe Versorgung unterbrochen wird. Ein Abfall der Spannungsversorgung kann ebenso zur Gefahrenabwehr eintreten, wenn Maschinen und Anlagen über ein Not-Aus zwangsweise abgeschaltet werden müssen. Der Regelfall besteht hingegen aus Wartungsund Instandhaltungsszenarien, die für die Langlebigkeit einer Anlage und damit für eine effiziente Produktion notwendig sind. Alle drei Fälle haben gemeinsam, dass elektrische Antriebe zum Stillstand kommen und beim Wiederhochfahren zunächst eine Referenzfahrt durchlaufen müssen, bevor der Regelbetrieb erneut aufgenommen werden kann. Um dieses zeit- und kostenaufwendige Verfahren einzusparen, haben sich in der Automatisierung elektrische Antriebe mit Absolut-Encoder etabliert. Sie speichern auch beim plötzlichen Spannungsverlust ihre aktuelle Position und können somit ungehindert und ohne Zeitverlust ihre Arbeit wiederaufnehmen, sobald sie wieder mit Spannung versorgt werden. Auch SMC nutzt die Technik bei seinen elektrischen Achsen für Schrittmotoren mit einer Nennspannung von 24 VDC (± 10 %). Dank des hier eingebauten Absolut-Encoders ist eine Referenzierung des Antriebs nicht notwendig und der Betrieb kann direkt von der letzten Stopp-Position fortgesetzt werden. Das spart Zeit und erhöht die Produktivität. Eine zusätzliche Stärke liegt darin, dass der hier verwendete Absolut-Encoder die Position des Antriebs ohne Batterie speichert. Daraus ergeben sich für Anwender 30 DER KONSTRUKTEUR 2021 / ASB www.derkonstrukteur.de

LAGER UND LINEARTECHNIK Auch motorlose elektrische Antriebe wie die der Serie LEYG, die mit Motoren von 14 verschiedenen Herstellern kompatibel sind, lassen sich mit batterielosem Absolut- Encoder ausstatten Precision Precision in Motion WÄLZLAGER UND LINEARTECHNIK MECHANIK MIT DEM GEWISSEN ETWAS in Motion gleich zwei Vorteile: Erstens entfällt der Wechsel von Batterien, wodurch erst gar nicht auf den Ladestatus geachtet werden muss – und demzufolge wird zweitens auch keine zusätzliche Logistik für Batterien benötigt. Das reduziert nicht nur den Wartungsaufwand, sondern verhindert zugleich durch den Wegfall von Batterien auch die damit verbundene Umweltbelastung. ANWENDUNGSÜBERGREIFEND NUTZBAR Jede Idee ist nur so gut, wie sie auch kompatibel ist. Immerhin kann während Produktionsprozessen eine Vielzahl verschiedener Anwendungen auftreten, die jeweils auf bestimmte elektrische Antriebe und Schrittmotor-Controller zurückgreifen. Verfügen dann einzelne Achsen wegen fehlender Kompatibilität nicht über batterielose Absolut-Encoder, laufen die hinzugewonnenen Vorteile ins Leere. Schließlich muss in diesen Fällen bei Spannungsverlust erneut eine Referenzierung erfolgen, was auch den Betrieb der vor- und nachgeschalteten Antriebe einschränkt. Entsprechend wichtig ist es, darauf zu achten, dass die in einer Anlage verwendeten elektrischen Antriebe möglichst durchgehend mit Absolut-Encoder ausgestattet sind. Um ein solches Durcheinander vorweg auszuschließen, hat SMC auf eine lückenlose Kompatibilität bei Antrieben und Schrittmotor-Controllern geachtet. So gehören zu den Produktfamilien Antriebe in Schlittenausführung (LEF), als Spindel- (LEFS) oder Riemenantrieb (LEFB), genauso wie als elektrische Zylinder wahlweise mit Führungsstange (LEY/LEYG) sowie elektrische Kompaktschlitten (LES) in hochsteifer Ausführung (LESH), elektrische 2-Finger-Greifer (LEHF) und nicht zuletzt elektrische Schwenkantriebe (LER). Das gilt ebenfalls für die Schrittmotor- Controller der Serie JXC. NACHHALTIGE WIN-WIN-SITUATION Steuerung ist nicht alles, aber ohne Steuerung ist alles nichts. Das gilt für die gesamte Automatisierungstechnik – und damit ausdrücklich auch für elektrische Antriebe, die bei einer Fülle von Anwendungen zum Einsatz kommen: Pick-and-place, Transfer mit hoher Geschwindigkeit, automatisierte Montageanlagen, Hebe- und Positionieranwendungen, Greifbewegungen, Schub- und Anstoßanwendungen zum Ausrichten oder Auswerfen von Werkstücken, Einpressvorgänge sowie Stopper- Anwendungen in Transferanlagen. Für diese und viele weitere Fälle sollten Antriebe sich grundsätzlich über alle gängigen Feldbusprotokolle steuern lassen, darunter Profinet, EtherCAT, DeviceNet, EtherNet/IP, CC-Link und IO-Link. In Kombination mit batterielosem Absolut-Encoder bei den verschiedenen elektrischen Antrieben von SMC können Anwender dann nicht nur industrieübergreifend die Antriebe ihrer Anlagen flexibel steuern. Sie profitieren auch von der schnellen (Wieder-)Einsatzfähigkeit nach einem Spannungsabfall und von dem geringeren Wartungs-, Arbeits- sowie Lageraufwand. Nicht zuletzt gewinnt auch die Umwelt, wenn zum einen gänzlich auf Batterien verzichtet werden kann und zum anderen der Energieverbrauch sinkt, da der Prozess der Referenzfahrt wegfällt. Eine echte Win-win-Situation für Unternehmen wie unser Ökosystem gleichermaßen. Bilder: Aufmacher: fotomek – stock.adobe.com, Sonstige: SMC Deutschland GmbH www.smc.de Wir sind einer der führenden Anbieter von Dünnring-, Präzisions- und Sonderlagern sowie Lineartechnik für die verschiedensten Industriebereiche. Vom einzelnen Maschinenelement bis hin zum einbaufertigen Komplettsystem überzeugen unsere technisch ausgereiften, ganzheitlich konzipierten und kunden- spezifischen Systemlösungen. Maßgeschneiderte Sonderlösungen werden von der Entwicklung über das Design bis hin zur Herstellung in den eigenen Produktionsstätten gefertigt. BEDARFSGERECHTE SYSTEMLÖSUNG FÜR PRÄZISIONSLAGER UND LINEARTECHNIK RODRIGUEZ GmbH Tel. +49 (0) 2403 780-0 | info@rodriguez.de www.rodriguez.de

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