Industrielle Automation 1/2018

KOMPONENTEN UND SOFTWARE

KOMPONENTEN UND SOFTWARE Power und Feedback in einem LIVE@ Hybridleitung gewährleistet hohe Lebensdauer und Ausfallsicherheit bei großer Dynamik In einem flexiblen Bohrsystem werden Hybridleitungen widrigen Bedingungen ausgesetzt. Sie müssen z. B. bis zu 50 Servoachsen auf engem Raum zuverlässig mit Energie und Signalen versorgen, eine hohe Dynamik sicherstellen und geringe Biegeradien aufweisen. Ob die Einkabeltechnologie eines Kölner Unternehmens diesen Anforderungen gewachsen ist, wurde in kombinierten Tests im Labor und in der Serienanwendung geprüft. Danach stand der Serieneinführung nichts mehr im Wege. Andreas Muckes ist Produktmanager chainflex Leitungen bei der igus GmbH in Köln Die Holzbearbeitungsmaschinen von IMA Klessmann sind in einem Zeitmaß von 60 m/min getaktet. Das gilt für zahlreiche Prozesse in der vollautomatischen Produktion von Wohn-, Büro-, Küchen- und Badmöbeln, die im Durchlauf stattfinden – zum Beispiel für die Kantenbearbeitung mit Sägen, Anfasen und/oder Umleimen. Dieses Tempo gibt aber auch den Takt für die Bohrstationen vor, die in die Anlagen integriert sind. Sie müssen mit hoher Geschwindigkeit Bohrungen setzen – und das auch wenn die Bauteile kommissionsweise gefertigt werden und jeweils andere Bohrbilder aufweisen. Exakt für dieses Einsatzprofil hat das Geschäftsfeld Bohrtechnik von IMA das flexible Bohrsystem Imagic Flex entwickelt. Es bietet dem Anwender Mehrwert in der Fertigung, denn die einzeln steuerbaren Bohrspindeln ermöglichen horizontales und vertikales Bohren sowie Dübeln und versprechen minimale Rüstzeiten auch bei komplexen Bohrbildern und in hohem Tempo. Hochdynamische Bewegungen bei sehr schnellem Feedback Die Anlagen, die immer kundenspezifisch projektiert werden, sind mit bis zu 50 Achsen ausgestattet, die im Sekundentakt positioniert und koordiniert werden müssen. Um die Imagic Flex auf diese Aufgabe vorzubereiten, mussten die Konstrukteure auch die Antriebs- und Steuerungstechnik entsprechend „aufrüsten“ und entschieden sich für den Einsatz der neuesten Servotechnik. Diese erlaubt hochdynamische Bewegungen bei hoher Positionsgenauigkeit und sehr schnellem Feedback. Innovative Energie- und Signalzuführung Zu den Merkmalen des neuen Automatisierungssystems gehört die innovative Energieund Signalzuführung. Die neue Einkabeltechnologie fasst Power- und Feedbacksystem in der Servoleitung zusammen. Das reduziert den Aufwand für Material und Inbetriebnahme deutlich, aber es stellte die Verantwortlichen bei IMA im ersten Schritt vor eine Herausforderung. Burkhard Reese, Elektro-Endmontage Bereich Stationärund Bohrtechnik: „Wir benötigten eine Hybridleitung, die bei der großen Dynamik eine hohe Lebensdauer und Ausfallsicherheit gewährleistet.“ Alle Beteiligten bei IMA waren sich einig, dass es sich lohnt, dieses Ziel anzustreben – nicht nur aus technischen Gründen. Marcel Sulewski, Teamleiter Elektro im Einkauf: „Je nach Position des Schaltschranks – die vom Kunden vorgegeben wird – verlegen wir bis zu 4 km Leitungen. Die Einkabeltechnologie spart also erheblich Kosten und Installationsaufwand. Wir mussten nur sicherstellen, dass sie zuverlässig funktioniert.“ 28 INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2018

01 Die Steuerung der Achsen erfolgt über hochdynamische Servosysteme mit Einkabeltechnologie 02 Energieketten übernehmen die geordnete Zuführung von Energie und Signalen zu den einzelnen Achsen des Bohrzentrums Wir machen Ihre Maschine sicher. Testprogramm erfolgreich durchlaufen Hier waren Zweifel durchaus angebracht, denn führende Unternehmen der Steuerungstechnik hatten dem Einkabelkonzept in der Vergangenheit Absagen erteilt – zu groß erschienen ihnen die Risiken. Diese Bedenken nahm IMA durchaus ernst, zumal als zusätzlicher Faktor noch die Beweglichkeit der Hybridleitungen hinzukam. Und die erste Anfrage an Igus war weit davon entfernt, alle Bedenken zu zerstreuen. Burkhard Reese: „Wir nannten Igus die Parameter, unter denen die Leitungen eingesetzt werden, und fragten, ob dafür die garantierte Lebensdauer gilt. Die klare Antwort lautete: Nein.“ Grund dafür waren die geringen Biegeradien, mit denen die Leitungen in den Servoachsen bei IMA betrieben werden. Sie sind teils bis zu 50 % geringer als der im Katalog angegebene Sollwert. Igus hat zwar alle Chainflex Hybridleitungen umfassend getestet und dabei pro Leitung mehr als 25 Mio. Zyklen ohne Ausfälle erreicht – aber diese Werte gelten für die Standardbedingungen unter Einhaltung der Biegeradien. Deshalb schlug Igus ein maßgeschneidertes Testprogramm vor. Andreas Muckes, Pro duktmanager Chainflex: „Wir haben die Hybridleitungen nach den Spezifikation des Antriebsherstellers und das Hyperface-DSL- Buselement mit über 4 Mio. Hüben in den IMA-spezifischen Biegeradien getestet und geprüft. Dann haben wir sie zum Praxistest an IMA übergeben.“ Der Hintergrund: Bei Buselementen einer solchen Leitung ist neben der messtechnischen Erfassungen auch die praktische Erprobung notwendig. Die kombinierten Tests im Labor von Igus und in der Serienanwendung von IMA verliefen erfolgreich, sodass der Serieneinführung nichts im Wege stand. Beide Unternehmen profitieren von den Erfahrungen der Testreihe und durch eine sichere Aussage auch der Endkunde, da er von Beginn an eine neue Technologie sicher getestet erhält. PVC oder PUR? Das Hybridleitungsprogramm ist mit PURund mit PVC-Mantel erhältlich. IMA entschied sich für die PVC-Variante, da das Unternehmen in der Vergangenheit gute Erfahrungen mit PVC gemacht hat. Reese: „PVC- Mäntel sind abriebärmer und auch in hoch dynamischen Anwendungen langlebig und ausfallsicher.“ Zudem bedeutet der Einsatz von Leitungen mit PVC-Mantel angesichts der großen Menge Leitungen eine signifikante Kostenersparnis. Auf der Kostenseite kann man zudem die Vorteile des Einstecker-Systems ver buchen. Die Konfektionierung vereinfacht sich, wobei IMA hier auf das Dienstleistungsangebot von Igus zurückgreift und einbaufertige „Readychain“ Systeme mit Energieketten bezieht. Dabei kommen offene Energieketten zum Einsatz, in denen sich kein Holzstaub sammeln kann. So können Kunden auf sichere Systeme aus einer Hand vertrauen, bei denen die Komponenten durch jahrzehntelange Entwicklung im Igus Testlabor optimal aufeinander abgestimmt wurden. Fotos: Aufmacher IMA Klessmann GmbH, sonstige igus www.igus.de Mit der neuen Generation von Positionsschaltern. ■ ■ ■ ■ Vielfältig kombinierbar durch modularen Aufbau Vielseitig einsetzbar Sichere Positionserfassung Robust und zuverlässig www.schmersal.com