Anzeige
Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

Neue Portalroboter für Intralogistiklösungen

Energie und Daten kontaktlos übertragen

Mit dem neuen Geschäftsfeld Maxolution Maschinenautomatisierung adressiert SEW-Eurodrive den Markt mit maßgeschneiderten Systemlösungen. Gemeinsam mit dem Maschinenbauer EMAG hat der Antriebsspezialist nun einen Portalroboter vorgestellt, der ohne Energieführungsketten auskommt und auch anfallende Daten kabellos überträgt.

Im Geschäftsfeld Maxolution Maschinenautomatisierung liefert SEW-Eurodrive u.a. Systemlösungen für Handling-Portale. (Bild: SEW Eurodrive GmbH & Co KG)

Im Geschäftsfeld Maxolution Maschinenautomatisierung liefert SEW-Eurodrive u.a. Systemlösungen für Handling-Portale. (Bild: SEW Eurodrive GmbH & Co KG)

Portalroboter kommen oft beim intralogistischen Materialfluss innerhalb einer Maschine oder Applikation zum Einsatz. Mit dem Maschinenbauer EMAG hat SEW-Eurodrive neue Portalroboter konzipiert. Durch neue Ansätze der Signal- und Energieübertragung konnte auf klassische Energieführungsketten, wie sie in Portalsystemen weit verbreitet sind, verzichtet werden.

Von der Kette genommen

Auffällig am neuen System ist das Antriebskonzept, mit dem die Portalroboter auf der Schiene unterwegs sind. Mehrere Roboter können sich auf der gleichen, horizontalen Strecke weitgehend frei bewegen. Hierbei kann es regelmäßig zu überlappenden Abschnitten kommen – was besonders flexible Logistikabläufe ermöglicht. „Solche Abläufe wären mit Energieführungsketten nicht so einfach möglich“, sagt Klaus Just. Der Gruppenleiter Systemplanung bei SEW-Eurodrive verweist zudem auf die höheren Massen, die in Systemen mit Energieführungsketten ständig mit zu bewegen sind. Sie erzeugen Lärm, verschleißen, vergrößern die Massenträgheit und wirken negativ auf die Dynamik sowie Energieeffizienz als Folge der Reibung. Zudem entfallen die Einschränkungen in Hinblick auf Bauraum, Kabelbruch oder limitierte Zykluszahlen, die Systeme mit Energieführungskette und bewegten Kabeln mitbringen. Möglich wurde das durch die induktive Energieübertragung Movitrans mit dem dezentralen Einspeisemodul TES. Je nach Ausführung liefern diese Module Übertragungsleistungen zwischen 3 und 8kW.

Für die Bedienung der Anlage vor Ort verwendet SEW-Eurodrive ein mobiles Touchpanel. (Bild: SEW Eurodrive GmbH & Co KG)

Für die Bedienung der Anlage vor Ort verwendet SEW-Eurodrive ein mobiles Touchpanel. (Bild: SEW Eurodrive GmbH & Co KG)

Energie im Prozess behalten

Über den kompletten Lastzyklus nimmt der Roboter weniger als 500W über den Übertragerkopf auf, obwohl allein die Horizontalachse beim Beschleunigen mehr als 3kW Beschleunigungsleistung benötigt. Gespeist wird der kurzzeitige Energiebedarf aus dem DPS-Speicher, einem Doppelschichtkondensator-Paket, das die primäre Stromversorgung der Roboter mit 100VDC Zwischenkreisspannung übernimmt. Die typischen Fahrprofile eines Portalroboters mit wechselnden Beschleunigungs- und Abbremsphasen führten bei SEW zu der Überlegung, die beim Bremsen erzeugte, generatorische Energie nicht über Widerstände abzuführen, sondern im Prozess zu behalten. Der Energiespeicher DPS nimmt diese Bremsenergie auf und wirkt zudem als Booster, wenn die Antriebe des Portals mit 6m/s² beschleunigen. Der Aufbau arbeitet dabei so wirkungsvoll, dass per Movitrans nur noch die mechanischen Wirkungsgradverluste im Energieverbund auszugleichen sind, in Summe rund 500W. „Im Gegensatz zum bekannten DC-Zwischenkreisverbund von Mehr-achsanwendungen im zentralen Schaltschrank, versetzen wir jede Einheit in die Lage, für sich selber die Energie zu speichern. Das macht es sehr einfach, solch ein System zu skalieren“, erklärt Just.

ANZEIGE

 

Der Einsatz von Einkabeltechnik senkt den Verdrahtungsaufwand, spart Platz und reduziert das Eigengewicht. (Bild: SEW Eurodrive GmbH & Co KG)

Der Einsatz von Einkabeltechnik senkt den Verdrahtungsaufwand, spart Platz und reduziert das Eigengewicht. (Bild: SEW Eurodrive GmbH & Co KG)

Kabellose Kommunikation

Auch die Kommunikation des Roboterportals ist kabellos umgesetzt. Zum Einsatz kommt eine Datenlichtschranke, die die interpolierten Lagesollwerte im 1ms-Raster von der zentralen Steuerung an die vier Servoregler in der mitfahrenden Gehäusebox überträgt. Die Berechnung der Roboter-Motion-Control übernimmt ein Movi-C-Controller für bis zu vier Roboter gleichzeitig. Teil der Bewegungsführung sind Berechnungen zur Kollisionsvermeidung sowie die Koordinierung des Roboterverbundes mit Blick auf ein produktives Ganzes. Benötigt eine Maschine innerhalb eines Produktionsverbundes die doppelte Materialflussleistung, lässt sich im Portalsystem ein Roboter aus einem anderen Bereich flexibel abziehen. Werden hingegen Handling-Einheiten über eine Energieführungskette versorgt, sind sie an ihren Bereich gebunden.

Im Movi-C-Controller werden die Daten vom FSoE-Master zu den jeweiligen Roboterachsen geroutet und gemappt. (Bild: SEW Eurodrive GmbH & Co KG)

Im Movi-C-Controller werden die Daten vom FSoE-Master zu den jeweiligen Roboterachsen geroutet und gemappt. (Bild: SEW Eurodrive GmbH & Co KG)

Sehr kurze Zykluszeiten

SEW-Eurodrive setzt im Portal auf das Echtzeit-Ethernet-Protokoll Ethercat, über eine optische Verbindung zu den mobilen Einheiten. Per Datenlichtschranke werden die Antriebsdaten kaskadierbar an die Roboter übergeben. Mit einer Zykluszeit von 1ms weist das optische System praktisch keine Latenzzeit bei der Übertragung der interpolierten Lage-Soll-Werte an die Regler sowie der Rückmeldung der entsprechenden Ist-Werte auf. Auf gleichem Weg erfolgt die Kommunikation für die funktionale Sicherheitstechnik. Bei dieser Applikation setzt SEW-Eurodrive eine zentrale Sicherheitssteuerung für alle Roboter und die Gesamtmaschine ein. Sie kommuniziert per Ethercat mit dem Movi-C-Controller und verwendet dafür das Safety-Protokoll FSoE (Fail Safe over Ethercat). Dieser Aufbau ermöglicht den einfachen Datenaustausch zwischen beiden Steuerungen, vereinfacht die Programmerstellung deutlich und bietet mit seiner Informationsdichte sehr gute Rahmenbedingungen für Diagnose und Debugging.

Konnektivität an Bord

Um die Integration der Lösung in die Automatisierungswelt und darüber hinaus zu erleichtern, haben bei Entwicklung standardisierte Schnittstellen, vorbereitete Softwarebausteine und applikationsspezifische Funktionsmodule eine große Rolle gespielt. „Der Markt verlangt Systemlösungen“, sagt Ronald Matzig, Key Account Manager für SEW-Eurodrive bei EMAG. „Ich bin sehr glücklich darüber, dass wir eine innovative Systemlösung präsentieren konnten, bei dem EMAG die mechanischen Komponenten und SEW-Eurodrive die komplette Energie-, Elektro- und Steuerungstechnik beisteuert.“


Das könnte Sie auch interessieren:

Falsch geplante Anlagen können unnötige Kosten in großer Höhe verursachen. Sorgfältiges Engineering zeichnet sich dadurch aus, gängige Fallstricke zu vermeiden und verfügbare technische Hilfsmittel wie CAD-Tools und Virtual Reality passend einzusetzen.‣ weiterlesen

Wie bereits im April blieb der Auftragseingang der deutschen Maschinenbauer auch im Mai weit unter dem Niveau des Vorjahres. Die Bestellungen blieben 28 Prozent unter dem Vorjahreswert.‣ weiterlesen

Selbst in hoch automatisierten Fertigungsumgebungen gibt es Maschinenbediener, Instandhalter oder Logistikmitarbeiter, die eine Produktion beobachten und eingreifen. Und solange Menschen Verantwortung tragen, müssen Informationen im Werk vermittelt werden. Mit einer Andon-Anwendung lässt sich das motivierend und effizienzsteigernd strukturieren, gerade wenn weitere Prozessoptimierungsmethoden umgesetzt werden.‣ weiterlesen

Augenstein Maschinenbau plant, entwickelt und fertigt individuelle Automatisierungslösungen für Produktionsprozesse. Eine Visualisierungssoftware liefert dabei früh ein erstes Bild der Anlage. Das schafft Klarheit und hilft dem Vertrieb quasi nebenbei, den Auftrag überhaupt an Land zu ziehen.‣ weiterlesen

Im Projekt ‘Kitos – Künstliche Intelligenz für TSN zur Optimierung und Störungserkennung‘ arbeiten Wissenschaftler und Ingenieure gemeinsam an Lösungen für ein dynamisches Netzwerkmanagement in der Industrie.‣ weiterlesen

Laut statistischem Bundesamt hat sich die Industrie im Mai von den Einbrüchen verursacht durch die Corona-Pandemie etwas erholt. Die Produktion legte zu, verfehlt das Mai-Ergebnis des Vorjahres jedoch um 19,3 Prozent.‣ weiterlesen

Zwei Drittel (66 Prozent) der Unternehmensleiter weltweit sind optimistisch, dass sich der europäische Markt relativ schnell vom wirtschaftlichen Abschwung durch die COVID-19-Pandemie erholen wird. Das geht aus einem Report des Beratungsunternehmens Accenture hervor, der auf einer Umfrage unter fast 500 C-Level-Führungskräften in Europa, Nordamerika und im asiatisch-pazifischen Raum in 15 Branchen basiert.‣ weiterlesen

Wie die Kommunikation in der Arbeitswelt zukünftig aussehen kann, erforschen derzeit die Fraunhofer-Institute für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO und für Produktionstechnik und Automatisierung IPA. Dabei steht der digitale Zwilling im Mittelpunkt.‣ weiterlesen

Der ERP-Anbieter Proalpha hat einen neuen Chief Sales Officer. Zum 1. Juli hat Michael T. Sander die Position übernommen. Er folgt auf Andree Stachowski.‣ weiterlesen

Ein Produkt online konfigurieren und sofort bestellen: Was für Verbraucher alltäglich ist, gewinnt auch im B2B-Bereich an Bedeutung. Mit dem Configure-Price-Quote-Ansatz und entsprechender Software kann diese Variantenvielfalt angeboten werden, ohne den Vertrieb zu überlasten oder die Customer Journey aus dem Blick zu verlieren.‣ weiterlesen

Kürzere Durchlaufzeiten, Abläufe und Sequenzen simulieren und frühe Aussagen zu Konzepten und deren Verifikationen treffen zu können - das waren die Wünsche der österreichischen SEMA Maschinenbau. Die Software IndustrialPhysics von Machineering leistet genau das.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige