Servo Drives 9400

Im Gleichklang

Präzise Zusammenarbeit von Robotern durch Servotechnik
Zehn Knickarmroboter von Cloos bilden das Herzstück der neuen Schweißzelle.
Lenze-Servotechnik ermöglicht bei SSI Schäfer die präzise Teamarbeit von Cloos-Robotern. Die Integration einer neuen Schweißzelle in den laufenden Produktionsbetrieb war binnen vier Wochen abgeschlossen. Der L-force Engineer für Diagnose, Parametrierung und Konfiguration leistete hierzu seinen Beitrag.

Konzeption und Bau von Hochregallagern für Paletten zählen zu den Kernkompetenzen von SSI Schäfer. Die Komponenten für die Regalsysteme sind bei dem Logistikexperten Teil eines standardisierten Produktbaukastens. Auch die Entwicklung und Fertigung kundenspezifischer Teile ist möglich. In einer Schweißzelle fertigen hier Roboter der Reihe Romat von Cloos Stahlprofile als horizontale Lastenträger in den Regalen. 74 Servo-Antriebe von Lenze sorgen im Achsverbund für dynamische und präzise Bewegungen. Zehn Knickarmroboter mit jeweils sechs Achsen plus weitere 14 Servo-Achsen für den gesamten Materialfluss wirken innerhalb eines umschlossenen, gerade einmal 16,5 mal sieben Meter großen Raums. Bei so wenig Platz bot es sich an, Antriebsregler und Steuerungskomponenten in vier Metern Höhe auf einer Plattform auf dem Dach der Anlage zu installieren. Dort ist auch die gesamte Ausrüstung für die Schweißtechnik untergebracht.

Bevor die paarweise angeordneten Roboter den Stahl miteinander verschweißen können, sorgt ausgeklügelte Materialflusstechnik dafür, dass sämtliche Bauteile im richtigen Takt zugeführt, ausgerichtet und gehalten werden. Die im Achsbus-Verbund synchronisiert gekoppelten Positionierachsen übernehmen ferner den Transport von einer Arbeitsstation zur nächsten – vier insgesamt. Die dafür notwendigen Antriebslösungen hat Cloos zusammen mit Lenze entwickelt. Cloos setzt seit mehr als fünf Jahren für die Romat-Knickarmroboter die Kombination aus ECS-Servoregler und Synchron-Servomotor der Reihe MCS ein.

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Die Schweißzelle bei SSI Schäfer ist ein typisches Beispiel für die mechatronische und prozesstechnische Verkettung von Fertigungsschritten. Grundlage für das perfekte Zusammenspiel ist die nahtlose Integration sowohl der Roboter als auch der verbindenden Maschinenmodule in die Gesamtsteuerung. Als Antriebslösung für den Materialfluss der Bauteile kommen die L-force Servo Drives 9400 zum Einsatz – kombiniert mit Lenze-Servomotoren, die der Spezialist für Antriebs- und Automatisierungstechnik platzsparend direkt kombiniert hat mit den eigenen Kegelradgetrieben der Typen GKS und GKR. Für translatorische Bewegungsabläufe sind in der Schweißzelle Servospindelmotoren der Lenze-Reihe MDSLS eingebaut.

Gerade für das koordinierte Zuführen der Teile in die Arbeitsbereiche der Roboter lassen sich die Vorteile der Servo Drives 9400 nutzen. Die Flexibilität sowohl im Aufbaukonzept der Geräte als auch bei der Funktionalität schafft Spielräume für individuelle Lösungen. Standardisierte Steuerungs- und Robotermodule haben den Vorteil, dass sie sich immer wieder neu – gemäß der jeweiligen Anwendung – kombinieren und auch funktional erweitern lassen. Diesem Anspruch folgen die Servo Drives 9400 durch konsequente Modularität und vorbereitete Lösungen für Bewegungsfunktionen.
Von Lenze vorbereitete typische Basisapplikationen im Rahmen einer umfangreichen Bibliothek und eines grafischen Funktionsbaustein-Editors erschließen dem Anwender den einfachen Zugang zu verschiedenen antriebsnahen Technologiefunktionen innerhalb der Antriebsregler. Mithilfe der intuitiven Bedienung lassen sich in kürzester Zeit und ohne Voraussetzung spezieller Programmierkenntnisse per „Verdrahtung über Mausklicks“ Lösungen realisieren. Beispiele dafür sind Positionierungen, elektronische Getriebe oder elektronische Kurvenscheiben.

Diese Bedienphilosophie schließt neben den Antriebsfunktionen der einzelnen Geräte auch Feldbus-Netzwerke und deren Schnittstellen im Antriebsverbund mit ein. Je nach geforderter Automatisierungslösung kann der Antriebsregler mit verschiedenen Feldbus- und Funktionsmodulen sowohl in konventioneller Bustechnologie als auch mit neuen ethernetbasierten Feldbusschnittstellen ausgestattet werden. Für den direkten Zugriff auf die Servo Drives 9400 nutzt Cloos Ethernet. Der integrierte Zwei-Port-Switch macht es möglich, die Kommunikation elegant durchzuschleifen. Dabei sorgen die Kommunikationsmodule gleichzeitig für eine galvanische Entkopplung von Netzwerk und Grundgerät.

Alle Servo Drives 9400 in der Anlage sind mit dem gleichen Anwenderprogramm konfiguriert, egal ob sie als Positionierantrieb wirken oder beispielsweise im synchronisierten Winkelgleichlauf als Folgeantrieb für die Positionierung eingesetzt sind. Entsprechend der jeweiligen Applikation der Achsen werden einfach die im Antriebsregler gespeicherten Teilprogramme von der Steuerung angewählt. Somit sind einheitlich konfigurierte Geräte für alle Achsen einsetzbar – obwohl die Bewegungsfunktionen jeweils von Achse zu Achse unterschiedlich sind. Sind Wartungsarbeiten in der Schweißzelle notwendig, wird die Anlage in einen teilautomatischen oder manuellen Betrieb gebracht. Bei beiden Modi kommt die integrierte Sicherheitstechnik der Servo Drives 9400 zum Tragen. Die Antriebe sind mit der Funktion „Sicher abgeschaltetes Drehmoment“ (Safe Torque Off, STO) ausgestattet. pb

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