INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2025

KOMPONENTEN UND

KOMPONENTEN UND SOFTWAREPRAXISGERECHTE ALTERNATIVE ZUKABELGEBUNDENEN SCHALTGERÄTENPER FUNKZUM GREIFERMit Funksystemenkann man aufEnergieführungskettenoder SchleifringeverzichtenFunkschaltgeräte und -sensorenbieten in der Robotik Vorteile,vor allem, wenn es umdreidimensionale Bewegungenin kurzen Taktzeiten geht.Sie sind flexibel und habeneinen geringen Verschleiß.Steute wartet als praxisgerechteAlternative zu kabelgebundenenSchaltgeräten mit einembewährten Funksystem auf.Zwei- oder dreidimensionale Bewegung in hoher Taktzahl:Das ist, in aller Kürze, eine zutreffende Umschreibung fürRobotik. Und weil dabei immer elektrische und signalführendeLeitungen bis zum Ende des Roboterarms, dasheißt zum Greifer geführt werden müssen, sind die Anforderungenan eben diese Leitungen hoch.Eine einfache Rechnung verdeutlicht die Beanspruchungen.Bei einer Zykluszeit von fünf Sekunden, die in der Zeitrechnungder Robotik noch nicht einmal besonders niedrig ist, vollziehtder Roboter in jeder Acht-Stunden-Schicht 5.760 identischeBewegungsabläufe. Das bedeutet bei täglichem Betrieb bis zu ca.2 Millionen Zyklen im Jahr.Allein das beansprucht die beteiligten beweglichen Komponentenschon stark. Hinzu kommen aber häufig noch ungünstigeUmgebungsbedingungen – zum Beispiel Späne, Funkenflug undhohe Temperaturen in der Metallbearbeitung. Außerdem mussder Platz für die Leitung vorhanden sein, und sie müssen in derBewegung sicher geführt werden. Bei Endlos-Drehbewegungenkommt der Einsatz von verschleißanfälligen Schleifringen hinzu.Nochmals anspruchsvoller sind die Bedingungen, wenn, wie beiklassischen Sechsachsrobotern, dreidimensionale Beweglichkeitgefragt ist. Angesichts dieser Randbedingungen für den Einsatzvon Strom- und Signalleitungen liegt der Schluss nahe: EineAlternative zur Leitung wäre praktisch. Und, das ist die guteSascha Elsner, Product Manager, Wireless Applications,steute Technologies GmbH & Co. KGNachricht, eine solche Alternative gibt es auch. Mit sWave hat derSteute-Geschäftsbereich Controltec ein Funksystem entwickelt,das sich auch unter den widrigen Bedingungen der industriellenund automatisierten Produktion (Reflexionen durch Metallgehäuse,Koexistenz verschiedener Funknetze) als übertragungssichererweist.Das Funksystem nutzt das lizenzfreie 868,3 MHz-Band. Für eineerhöhte Verfügbarkeit in anspruchsvoller Funkumgebung,zum Beispiel durch Interferenzen, sorgt bei Bedarf die „Listenbefore Talk“-Funktion.GROSSE AUSWAHL AN FUNKSCHALTGERÄTENUND -SENSORENFür diese Technologie bietet das „Industrial Wireless“-Programmvon Steute sowohl elektromechanische Schaltgeräte(zum Beispiel Positionsschalter, Fußschalter) als auch berührungsloswirkende Sensoren (zum Beispiel Induktivsensorenund Magnetschalter) mit integriertem oder externem Funkmodul.Lithium-Ionen-Akkus schaffen die Voraussetzung dafür,dass die Schalt geräte ohne leitungsgebundene Energieversorgungauskommen.Der Anwender ist aber nicht auf dieses dezidiert für Funk-Anwendungen entwickelte Programm beschränkt. Zahlreichekonventionelle Baureihen des Steute-Programms lassen sich anein separates Funkmodul – das heißt einen Universalsender – anschließenund werden damit „funkfähig“. Um die Effizienz desSystems zu steigern, gibt es mehrere Sender-Varianten, die die Signalevon bis zu vier angeschlossenen Schaltgeräten übertragen.38 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2025/01 www.industrielle-automation.net

TerminalblockSerie 822Effizienz undFlexibilitätInduktivsensoren kommunizieren über ein Funkmodul (Mitte links) mit der zugehörigenEmpfangseinheit (Mitte rechts) oder auch mit Gateway-EmpfängernAuf der Empfängerseite kommuniziert der Funkschalter beziehungsweise der Universalsendermit kompakten Empfangseinheiten, die zum Beispiel im Schaltschrankinstalliert sind. Über diese Empfänger können die Sender auch komfortabel programmiertwerden. Das Ausgangssignal lässt sich ebenfalls auf diese Weise konfigurieren.BEISPIELE ZUR KABELLOSEN POSITIONSÜBERWACHUNGZu den sWave-Anwendungen, die Steute Controltec im Zusammenhang mit Roboternrealisiert hat, gehört eine Roboterzelle bei einem Automobilzulieferer. Aufgabe derZelle ist die Endenbearbeitung von Rohren, aus denen Stoßdämpfer gefertigt werden.Roboter legen die Rohre in eine Fertigungszelle ein. Die Position des Greifers in Relationzu den Werkstücken wird mit einem Funk-Induktivsensor überwacht, der diePositionssignale über einen RF/IO-Universalsender kabellos überträgt und sich indieser Anwendung dauerhaft bewährt hat. Vorherige Versuche hatten gezeigt, dassleitungsgebundene Sensoren hier nur eine Lebensdauer von wenigen Wochen erreichen.In einem anderen Projekt übernimmt ein Induktivsensor in Kombination mit einemFunk-Universalsender vom Typ RF 96 ST die Überwachung der Position desWerkstücks im Greifer. Hier handelt es sich um hochpräzise Gussteile, die für den Bauvon Kraftwerksturbinen und Flugzeugtriebwerken benötigt werden. Das Fehlen vonKabeln erhöht die Zuverlässigkeit des Handlingsystems und erhöht auch dessen Freiheitsgrade,weil keine Leitungen im Weg sind.Bei einem dritten Anwendungsbeispiel – wiederum aus der Automobilindustrie –werden Metallkomponenten mit hoher Geschwindigkeit vom Roboter „gepickt“. EinSensor am Greifer dient hier als „Auge“ der Automation und zeigt die Lage der Stanzteileauf dem Förderband an. Die sehr schnellen und kurzen Bewegungen würden zueiner hohen Beanspruchung und entsprechend kurzen Standzeiten von Leitungenführen. Die Kombination von Induktivsensor und Universalsender RF 96 ST sorgt fürstörungsfreie Signalübertragung vom Greifer zur Robotersteuerung. Der Anwenderkann unter anderem auf verschleißanfällige, weil stark beanspruchte Leitungen und/oder Schleifringe verzichten.FUNK-UNIVERSALSENDER MIT EXTERNER ANTENNEDas „Industrial Wireless“-Programm wird kontinuierlich erweitert. Neu bei den Sendeeinheitenist aktuell eine Variante der RF/IO-Universalsender mit zusätzlichemStecker, der den Anschluss einer externen Antenne ermöglicht. Mit dem RF/IO SMAlässt sich – ohne den Einsatz von Repeatern – eine größere Reichweite des Signals erzielen,weil die Antenne außerhalb von Gehäusen oder in Bereichen ohne Abstrahlungplatziert werden kann.Bilder: Steutewww.steute-controltec.com∞ Leiterplatten-Steckverbinder mit 3,5und 5,0mm Rastermaß∞ Leiterplattenklemmenmit 3,5mm Rastermaß∞ Einfache und schnelleMontageEntdeckenSie das W+PLieferprogrammwww.wppro.comsales@wppro.comW+P PRODUCTS GmbHDaimlerstr. 29-33, 32257 Bündewww.wppro.comwww.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 2025/01 39