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.

 

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:

Mit einem Manufacturing Execution System (MES) können mittelständische Fertigungsbetriebe ihre Produktion digitalisieren und sie so auf komplexere Marktanforderungen ausrichten. Auf welche Funktionalitäten Fertiger achten sollten, zeigt der folgende Beitrag.‣ weiterlesen

Das Maschinenbauunternehmen Schenck Process hat die serverlose, modulare IoT-Plattform Coniq Cloud auf den Markt gebracht. Das System ist als IoT-Backbone für die eigenen Maschinen gedacht und bietet Anwendungsprogramme etwa zu Optimierung von Produktionszeiten und für Datenauswertungen.‣ weiterlesen

Komplexe Fertigung in Kombination mit hohem Termindruck führten beim Maschinenbauer Knoll dazu, dass lediglich 53 Prozent der Liefertermine zu halten waren. Nach der Einführung der PPS-Lösung von LF Consult liegt die Termintreue bei über 90 Prozent - bei kürzeren Durchlaufzeiten.‣ weiterlesen

Wenn sich am 30. Mai die Hallentore zum Flagschiff der Deutschen Messe öffnen, kann das als Startschuss für das postpandemische Messegeschehen gelten. Denn die Hannover Messe nimmt traditionell eine Sonderrolle unter den Industrieausstellungen ein. Grund dafür ist auch das hochkarätige Begleitprogramm, das diesmal mit 600 Vorträgen auf sechs Bühnen die Angebote der 2.500 Aussteller einrahmt.‣ weiterlesen

In diesem Jahr findet die Intralogistikmesse Logimat wieder in Präsenz statt. Und laut Veranstalter bewegen sich die Buchungen wieder auf Vor-Pandemie-Niveau. 1.500 Aussteller werden vom 31. Mai bis zum 2. Juni in Stuttgart erwartet.‣ weiterlesen

Spectralink hat DECT-Geräte mit Integration in das SIP-Gateway von Microsoft Teams auf den Markt gebracht.‣ weiterlesen

Sollen Cloud-Anwendungen als Microservices implementiert werden, unterteilen Entwickler größere Applikationen bereits bei der Erstellung in Module. Bereitgestellt werden Microservices meist über Distributed Clouds, die durch ihre vernetzten und verteilten Server hochperformant und reaktionsschnell arbeiten.‣ weiterlesen

Um gesteckte Ziele etwa in Sachen Effizienz, Nachhaltigkeit und Innovationsfähigkeit zu erreichen, vernetzen Hersteller zunehmend ihre Produktionen. Das Prinzip der Composability soll Firmen dabei helfen, in ihren modularen IT-Architekturen das Beste aus MES/MOM, IoT und IIoT zu kombinieren.‣ weiterlesen

Die App 5i.Maintenance der vergleichsweise jungen Softwarfirma 5thIndustry will Anwendern einen besseren Überblick über ihre Anlagen samt Wartungsstatus vermitteln. Wesentliche Einsatzzwecke sind die Erfassung von Maschinen und Teilkomponenten samt Eigenschaften wie Standorte, Kostenstellen und Zustandsberichte.‣ weiterlesen

Die neue KI-gestützte Akustikprüfung von Porsche Digital kann Störgeräusche automatisiert erkennen. Mit der Software-as-a-Service-Lösung lassen sich über verschiedene Anwendungsfälle hinweg die Qualität von Produkten und Fertigungsprozessen steigern. Porsche-CIO Mattias Ulbrich erläutert die Arbeitsweise des KI-Systems.‣ weiterlesen

In Kooperation mit dem Zentralverband des deutschen Handwerks (ZDH) wurde die Software Edira von Etes mit dem 'Routenplaner Cyber-Sicherheit im Handwerk' ausgestattet. Diese stellt ab Mai 2022 die kostenlose digitale Version des Routenplaners für das strukturierte Abarbeiten des IT-Grundschutzprofils für Handwerksbetriebe dar.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige