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Rexroth automatisiert BearbeitungszentrumBedienen wie das Smartphone

SW Bearbeitungszentrum mit Bosch Rexroth Komponenten

Eine moderne, an Smart Devices orientierte Bedienung, integrierte Simulationstools und die Anbindung an Industrie 4.0: Diese Anforderungen erfüllt die Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH (SW) auch mit einer technologieüberreifenden Automatisierung von Bosch Rexroth.

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Steuersystem IndramotionSteuer-Ersparnis

Systemlösung vereinfacht Engineering
Steuersystem Indramotion: Steuer-Ersparnis
Aktenordner, CDs, Flaschen oder Zinnfiguren – so bunt wie unsere Warenwelt, so unterschiedlich sind die Anforderungen an das automatische Palettieren. Kamen bislang vor allem CNC-Steuerungen oder Roboter zum Einsatz, zeigt Bosch Rexroth jetzt mit seiner Systemlösung „IndraMotion for Handling“, dass eine leistungsfähige Motion Control-Steuerung auf SPS-Basis auch anspruchsvolle Palettieraufgaben einfach, schnell und wirtschaftlich realisiert.

Die Automatisierung von Palettiervorgängen gehört zu den komplexesten Aufgaben innerhalb der Produktionskette. Die Vielzahl unterschiedlicher Produkte, Gebinde und Ablageschemata – die Bandbreite reicht von „chaotisch“ bis zu komplexen Mustern – erfordert hochgenaue, koordinierte Bewegungen. In Zeiten kleinerer Losgrößen zählen Flexibilität und schnelle Änderung der Bewegungsabläufe zu den Kernforderungen.

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Die auch für Palettieraufgaben optimierte Systemlösung von Rexroth „IndraMotion for Handling“ vereinfacht das bislang aufwändige Engineering und die Inbetriebnahme für diese Anwendungen erheblich. Die einschaltfertige Lösung basiert auf dem sehr schnellen Laufzeitsystem IndraLogic nach IEC 61131-3 und hat palettierspezifische Motion-Funktionen. Damit übernimmt sie anspruchsvolle Motion Control-Aufgaben mit geringem Programmieraufwand und ersetzt die sonst notwendigen CNC- oder Robotersteuerungen.

Über ein mobiles Bediengerät lassen sich Raumpunkte teachen und in Kombination mit einer roboterorientierten Syntax Verfahrbewegungen und Abläufe erstellen. Dabei kann schon die antriebsbasierte Steuerungsvariante bis zu sechs Achsen im Verbund Punkt-zu-Punkt verfahren. Durch die Erzeugung verschleifender Bewegungen erhöht die Systemlösung die Produktivität in der Praxis. Sie bietet darüber hinaus ein umfangreiches, integriertes Diagnosesystem mit Klartextmeldungen. Außerdem können Anwender die Funktionalitäten „Arbeitsraumüberwachung“ und „Multikinematik“ sowie Unterprogramme einsetzen. Die offene Systemlösung basiert auf OpenSource und erleichtert damit die Einbindung individueller Erweiterungen und Änderungen, mit denen der Maschinenhersteller sein spezielles Know-how als Wettbewerbsvorteil einbringt.

Palettenmuster-Berechnung

Besonders wichtig für den Einsatz im Palettierbetrieb: IndraMotion for Handling berechnet Palettenmuster parallel im Hintergrund. Diese Punktinformationen auf der Palette können dann zur Laufzeit des Motionprozesses dynamisch abgerufen werden. „Chaotische“ oder komplexere Palettenmuster generiert der Anwender üblicherweise über spezialisierte Softwarepakete. Solche Palettenberechnungs-Programme erzeugen in der Regel Ascii-Files, die auf die Flashdisk der Steuerung abgelegt werden. Diese Files dienen dem Motionprozess als Positionierinformation auf der Palette. Die Palettenbezugsmaße können einfach über die Teachfunktion in das System eingegeben werden.

Über verschiedene Hardwareausprägungen skaliert der Anbieter die Leistungsfähigkeit seiner Systemlösung und erhöht damit die Wirtschaftlichkeit. Zur Auswahl stehen PC- und controllerbasierte Systeme. Als jüngste Entwicklung stellte Rexroth eine antriebsbasierte Version vor. Bei dieser Lösung koordiniert das System zeitoptimierte Bewegungen für kartesische Kinematiken mit maximal sechs Achsen – ohne zusätzliche Steuerungshardware. Ein Masterantrieb übernimmt die Echtzeitkoordination der anderen Antriebe.

Die Controller-Version auf Basis der IndraControl L40 als Hardware-Kernelement verbindet die Vorteile einer Embedded-PC-Architektur mit dem fein skalierbaren E/A-System Rexroth Inline. Der Controller arbeitet bis zu 32 Tasks parallel ab. In beiden Ausprägungen setzt der Hersteller durchgängig auf offene Kommunikations-Mechanismen. Für die Antriebs- und Querkommunikation setzt die Firma das Echtzeit-Bussystem Sercos III ein. Für die Anbindung an übergeordnete Steuerungen gibt es Schnittstellen zu allen gängigen Feldbussystemen.

Sicherheit an Bord

Die Vorteile der Systemlösung kommen insbesondere in der Kombination mit der antriebsintegrierten Sicherheitstechnik „Safety on board“ der AC-Servobaureihe IndraDrive zur Geltung. Sie umfasst zahlreiche nach EN-954-1, Kategorie 3, zertifizierte sichere Bewegungsarten. Mit dem sicheren Brems- und Haltesystem zur Absturzsicherung von Vertikalachsen erweitert Rexroth seine Produktpalette in der Sicherheitstechnik. Die neue Funktion ermöglicht das Ansteuern der verzahnten Haltebremse in jeder Position. Bei einem Fehler der Reibflächenbremse im Motor rastet die verzahnte Haltebremse beim Absacken der Achse in die nächstmögliche Stellung ein.

„Safety on board“ ermöglicht dem Bediener das sichere und schnelle Umrüsten und Teachen im Arbeitsraum. Auch das mobile Bediengerät VEH30 unterstützt die Sicherheit aktiv mit dreistufigem Zustimmtaster und zweikanaligem Stopptaster, die beide nach Kategorie 4 zertifiziert sind.

Die 30 Folientasten werden über ein abgesichertes Protokoll übertragen. Der Bediener kann mit dem Handbediengerät an der laufenden Maschine neue Abläufe erstellen. Im aktiven Programm lassen sich zur Laufzeit Punkte und Variablen verändern. Das Ergebnis: Nochmals deutlich verkürzte Umrüstzeiten. Klaus Schulz (gm)

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