Smartes für Komplexes

Handhabung - Das Thema Effizienz rückt für Maschinen- und Komponentenhersteller immer stärker in den Vordergrund, da es erhebliches Einsparpotenzial birgt. Mit leichten, verbrauchsoptimierten Komponenten ließen sich ganze Anlagen schlanker und somit kostengünstiger dimensionieren.

18. Juni 2019
Smartes für Komplexes
Auf drei Zuführsystemen mit elektromechanischen Sortierschienen werden komplex geformte Bauteile für Fahrzeugtüren gefördert, ausgerichtet und vereinzelt. (Bild: Georg Schuster)

In wettbewerbsintensiven Branchen können Faktoren wie platzsparendes Design, geringeres Ausfall- oder Fehlerrisiko sowie ein niedriger Energieverbrauch Wettbewerbsvorteile bringen. Gerade in der Automobilzulieferindustrie, in der zahlreiche, zum Teil komplexe Prozesse eng in- einandergreifen und der Ausfall eines Glieds die gesamte Produktionskette lahmlegen kann, spielen Themen wie Energiesparen, Sicherheit und Zuverlässigkeit von Maschinen eine wichtige Rolle. Mit sehr kompakten, leichten und energieeffizienten Modulen gehen Komponentenhersteller wie SMC in dieser Richtung voran. Sie sind schnell und einfach zu integrieren sowie robust, ausfallsicher und berücksichtigen viele Sicherheitsaspekte.

Bei der Entwicklung eines maßgeschnei- derten Zuführsystems für anspruchsvoll geformte Fahrzeugteile hat die Schindler Handhabetechnik aus Bad Königshofen auf die schlanke und energieoptimierte SMC-Ventiltechnik gesetzt. Herausgekommen ist ein Modul, das in puncto Energieverbrauch, Sicherheit und Zuverlässigkeit neue Maßstäbe setzt.

Herzstück des Zuführsystems sind mehrere parallel arbeitende Stufenförderer mit jeweils einer elektromechanischen Sortierschiene, auf denen Bauelemente für Fahrzeugtüren ausgerichtet und transportiert werden. Die sehr komplex geformten Bauteile werden auf ihrem Weg mechanisch gerichtet, damit sie ein Roboter am Ende der Strecke lagerichtig greifen kann.

Exakt ausrichten

Die Bauteile werden manuell als Schüttgut in ein Bunkerband eingebracht. Über Lichtschranken getaktet gelangt dieses an den Stufenförderer, der mit Wabenschiebern ausgestattet ist und die Bauteile vorsortiert auf die Sortierschienen übergibt. Durch mechanische Elemente werden die Zuführteile maschinell in die notwendige Lage geführt. Nicht optimal liegende oder zu viele Teile gelangen über ein Rückführsystem erneut in das Bunkerband. Am Ende der Sortierschiene werden die korrekt liegenden Teile einfach vereinzelt, durch einen Roboter entnommen und schließlich verbaut.

Pneumatisch fördern

Am Ende jedes Zuführsystems arbeiten die Teilevereinzeler mit pneumatisch angetriebenen Zylindern. Dazu wurde jede Vereinzelung mit einer kompakten Ventilinsel ausgestattet, die sich jeweils aus vier VQM-Ventilen von SMC zusammensetzt. Die Druckluftversorgung aller Ventile kann damit zentral über einen Anschluss erfolgen. Das spart nicht nur viele Meter Schlauchleitungen und Schlauchverbinder, sondern reduziert auch den Aufwand für das Verlegen.

Die Magnetventile der Serie VQC4000 können mit Durchflussraten von bis zu 1.958 Litern pro Minute betrieben werden. Mit einer Breite von lediglich 25 Millimetern lassen sie sich sehr kompakt integrieren. In der Niederwattvariante haben es die Entwicklungsingenieure bei SMC geschafft, den Energieverbrauch auf gerade einmal 0,4 Watt zu begrenzen. Geeignet sind sie für alle Zylinder mit einem Kolbendurchmesser von maximal 160 Millimetern.

Verschiedene vormontierte Standardverdrahtungen für die Flanschmontage, die SMC für alle Modelle dieser Ventilserie bietet, reduzieren den Verdrahtungs- und Wartungsaufwand erheblich. Einen wichtigen Sicherheitsaspekt bieten die Ventile im Betrieb: Ihre Handhilfsbetätigung ist »tastend« ausgeführt, sodass eine fehlerhafte Handhabung ausgeschlossen ist. Im Zusammenhang mit dem Kontakt zwischen Mensch und Maschine ebenfalls relevant: Die Lautstärke liegt unterhalb der geforderten 75 Dezibel (A).

Einfaches Verblocken

Das sehr schmale und ausgesprochen kompakte Design der Ventile erleichtert die Integration vor allem in räumlich beengten Einbausituationen. Auf einer Mehrfachanschlussplatte angebracht, lassen sie sich einfach und schnell über einen Multi-Pin-Stecker miteinander verblocken. Das sichert auch auf lange Sicht eine hinreichend große Flexibilität. Sind zu einem späteren Zeitpunkt noch Ergänzungen notwendig, können weitere Ventile einfach dazugesteckt werden.

Eine weitere Eigenschaft der VQC-Magnetventile ist ihr ausgesprochen hohes Standvermögen von bis zu 100 Millionen Zyklen, die sie unter den Standardtestbedingungen im SMC-Labor erreicht haben.

Steuerung über Profisafe

Die Steuerung der Ventilinsel übernimmt je ein EX245-Feldbussystem von SMC mit Profisafe-Bus-Technologie. Ursprünglich eingeführt wurde die Safe-Technologie, um die 24-VDC-Lastspannung sicher abschalten zu können. »Durch die Übertragung dieser Technologie auf die einzelnen Ventilinseln erreichen wir eine hohe dezentrale Sicherheit«, erklärt Olaf Hagelstein, Product Manager bei SMC Deutschland. Große Schaltschränke, wie sie bei einer zentralen Safe-Steuerung notwendig wären, sind nicht erforderlich. Zudem entstehen durch den geringeren Verkabelungsaufwand und die verbesserte Diagnosemöglichkeit weitere Pluspunkte aus dieser Einbettung. Das bringt sowohl bei der Inbetrieb- nahme als auch im Störfall große Vorteile.

Die elektrische Verkabelung der Feldbuseinheit erfolgt über einen gemeinsamen Strang. Die Module verfügen über einen AIDA-Anschluss, der als Standard in der Automobilindustrie genutzt wird. Bis zu 128 digitale Eingänge und 64 digitale Ausgänge bieten die EX245-Feldbussysteme. Maximal 32 Ventile können insgesamt angeschlossen werden.

Erschienen in Ausgabe: 04/2019
Seite: 20 bis 21