DER KONSTRUKTEUR 7-8/2021
DER KONSTRUKTEUR 7-8/2021
DER KONSTRUKTEUR 7-8/2021
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07-08<br />
19073<br />
Juli / August <strong>2021</strong><br />
€ 13,00<br />
AM PULS <strong>DER</strong> TECHNIK<br />
EXTRA<br />
Supplement: 16 Seiten Innovationen<br />
aus Montage und Handhabung<br />
GAME-CHANGER<br />
BEI DREHGEBERN<br />
Magnetische Multiturn-Encoder mit<br />
Wiegand-Technik – jetzt noch kleiner<br />
DerKonstrukteur.de
Wir bringen Farbe ins Spiel!<br />
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256 Farben<br />
individuell wählbar:<br />
Messvorgang läuft<br />
Sensor schaltet<br />
Störung im Prozess<br />
Kompakte<br />
Bauform<br />
15 cm<br />
Hygiene-<br />
Adaptersystem<br />
Bedienung per<br />
Smartphone<br />
143,- €<br />
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EDITORIAL<br />
BLEIBEN SIE IN<br />
BEWEGUNG<br />
Ganz gleich, ob es um Industrieroboter, Smartphones,<br />
Fitness tracker oder um eine Smart Factory geht: Intelligente<br />
Komponenten und Systeme sind heute in unzähligen Produkten<br />
integriert und ermöglichen verschiedenste Anwendungen.<br />
Und dieser Trend wird sich in Zukunft noch weiter fortsetzen.<br />
Denken wir an das Comeback des individualisierten Produkts<br />
hin zu Losgröße 1, wird die Produktion von morgen nicht nur<br />
intelligent sein. Gefordert sind auch flexible und autonome<br />
Handhabungssysteme, die es erlauben sich schneller an<br />
wechselnde Anforderungen anzupassen. Für Konstrukteure<br />
und Entwickler heißt das, sowohl neue Projekte als auch<br />
Maßnahmen im Rahmen eines Re-Engineering interdisziplinär<br />
und ganzheitlich umzusetzen.<br />
In unserer aktuellen Ausgabe finden Sie daher gelungene<br />
Entwicklungen, die genau diese Trends abbilden. Insbesondere<br />
unser Sonderteil „Montage und Handhabung“ zeigt, wie<br />
beispielsweise eine flexible Montage in Losgröße 1 bei einem<br />
hochspezialisiertem Automobilzulieferer realisiert werden<br />
konnte. Und die optimale Performance? Auch das geht, wenn<br />
das richtige Getriebe zum Einsatz kommt. Welche Technologien<br />
sollten Entwickler und Entscheider also im Blick behalten und<br />
welche Trends zeichnen sich ab, die für Ihr Unternehmen<br />
relevant sind? Antworten dazu finden Sie hier.<br />
Ich wünsche Ihnen eine interessante Lektüre,<br />
Inspiration und weiterhin alles Gute.<br />
Nicole Steinicke<br />
Chefredakteurin<br />
n.steinicke@vfmz.de<br />
Der schnellste<br />
Draht zum<br />
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Schaltschränke kompakt planen und<br />
schneller fertigstellen mit innovativen<br />
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Schaltschrankbau
INHALT<br />
06<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
03 Editorial: Bleiben Sie in Bewegung<br />
06 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> persönlich:<br />
Jonas Schwab, Vega Grieshaber KG, Schiltach<br />
über die Faszination der Sensorik<br />
08 Konstruktion 2030: Stromversorgung –<br />
Wohin geht die Reise?<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
10 TITELSTORY<br />
Game-Changer bei Drehgebern<br />
14 Ethernet-Steckverbinder: Power follows Bus<br />
16 Energiespeicherlösung: Sparsamer Riese<br />
10<br />
18 Messwandlerklemmen: Schließen vor Öffnen<br />
22 Lichtwellenleiter-Verkabelungssysteme:<br />
Schnell und solide<br />
24 Kabelverschraubungen: Störern auf der Spur<br />
16<br />
22<br />
24<br />
4 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
26 Multifunktions-Drucksensor: Ein flexibles<br />
Multitalent mit Anpassungsfähigkeit<br />
30<br />
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
28 Fissler setzt auf Boden haftung – dank perfekt<br />
aufeinander abgestimmter Produktionstechnik<br />
30 INTERVIEW<br />
Der türkische Maschinenbau, Deutschland<br />
und die Welt: Chancen gemeinsam nutzen<br />
EXTRA: SUPPLEMENT<br />
MONTAGE UND HANDHABUNG<br />
S 02 TITELSTORY<br />
Zahnstangengetriebe: Immer perfekt in Position<br />
S 06 KLARTEXT<br />
Cobots – quo vadis?<br />
S 08 Robotik: Flexible Montage von Losgröße 1<br />
S 12 Greifsysteme: Eine Trickkiste für Roboter<br />
S 14 Schwenkeinrichtung: Geschickter Schwenk<br />
zu mehr Produktivität<br />
S 16 Produkte, Technologien, Trends<br />
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TITELBILD SUPPLEMENT<br />
LEANTECHNIK AG,<br />
Oberhausen<br />
SERVICE<br />
34 Impressum<br />
35 Vorschau<br />
TITELBILD<br />
FRABA GmbH,<br />
Köln
JONAS SCHWAB<br />
arbeitete nach seinem<br />
Maschinenbau-Studium<br />
zunächst für einen Hersteller<br />
von Schleifmaschinen. Seit<br />
2019 konstruiert er bei Vega<br />
im Schwarzwald Sensoren.<br />
Von der großen Schleifmaschine zum<br />
kleinen Messfühler – was fasziniert Sie<br />
an der Konstruktion von Sensoren?<br />
Sensoren faszinieren mich aus zwei Blickwinkeln:<br />
Zum einen durch ihre enorme<br />
Vielfalt an Varianten und Einsatzgebieten.<br />
Sie bieten aber auch unzählige Optionen,<br />
die es mir als Konstrukteur ermöglichen,<br />
sie in ihrer Wirkung immer besser und<br />
genauer werden zu lassen. Durch neue<br />
Fertigungsverfahren, Werkstoffe und<br />
spannende technische Raffinessen.<br />
Was war Ihr bislang spannendstes Projekt?<br />
Die Entwicklung eines autarken Füllstandsensors<br />
mit IoT-Schnittstelle. Damit haben<br />
wir bei Vega den Nerv der Zeit getroffen.<br />
Die fortschreitende Digitalisierung der Welt<br />
und die intelligente Vernetzung großer<br />
Industriezweige basieren unter anderem<br />
darauf, dass wir aus riesigen Datenströmen<br />
verwertbare Informationen machen können.<br />
Am richtigen Ort, zur richtigen Zeit. Mit<br />
dem autarken Sensor fügen wir ein entscheidendes<br />
Puzzleteilchen zum gesamten<br />
Lagebild hinzu. Die verschiedensten Industrien<br />
können darauf bessere Entscheidungen<br />
fußen.<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Konstrukteur ist mehr als ein Beruf…,<br />
woran tüfteln Sie in Ihrer Freizeit?<br />
In meiner Freizeit werkel ich viel in meiner<br />
kleinen Werkstatt und lasse meiner Kreativität<br />
u. a. als Hobby-Schreiner freien Lauf.<br />
Gerne lasse ich mich dabei von der Natur<br />
inspirieren. Ebenso wie bei der Konstruktion<br />
mit Holz ist auch mit Hightech-Werkstoffen<br />
der erste Versuch nicht immer der Beste.<br />
Aber er bietet die Ausgangsbasis, um weiter<br />
daran zu feilen. Gerne ohne Einschränkungen<br />
oder feste Zielvorgabe. Das Ergebnis<br />
sind mal Dekoartikel für den Garten, mal<br />
eine neue Sitzgelegenheit für die Terrasse.<br />
Meine privaten „Kunden“ sind allerdings<br />
ziemlich anspruchsvoll; und es ist immer<br />
wieder überraschend, was gut ankommt.<br />
6 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de<br />
ES IST EINE TOLLE<br />
HERAUSFOR<strong>DER</strong>UNG,<br />
SENSOREN IMMER GENAUER<br />
WERDEN ZU LASSEN<br />
JONAS SCHWAB, SENSOR-<strong>KONSTRUKTEUR</strong>,<br />
VEGA GRIESHABER KG, SCHILTACH
MOTEK MIT NEUER PLATTFORM FÜR DIE DIGITALISIERUNG ENTLANG DES PRODUCT-LIFECYCLE<br />
Erstmals zur Motek <strong>2021</strong> (05. bis 08. Oktober in Stuttgart) wird mit<br />
einem neuen Ausstellungsbereich „Software für die Montage“ eine<br />
Plattform für die Digitalisierung von Fertigung und Montage<br />
geschaffen. Die Präsentation gliedert sich entlang des Produkt-<br />
Lebenszyklus‘ und umfasst mehrere Themen: Software für das<br />
Product-Lifecycle-Management, für den Vertrieb, den Service sowie<br />
für Entwicklung und Konstruktion. Großes Augenmerk gilt der<br />
Software für Fertigung und Montage sowie der maschinennahen<br />
Software und Steuerungstechnik. Außerdem wird die „Arena of<br />
Integration“ (AoI) als Show-Highlight vorbereitet: „Die AoI wird zur<br />
Motek <strong>2021</strong> als lebendiges Herzstück des Ausstellungsbereichs<br />
´Software für die Montage´ weiterentwickelt“, sagt Mike Döring<br />
von P.E. Schall. „Hier soll die Vernetzung von Software und Montagetechnik<br />
in Bewegung, die durch Software abgebildeten Geschäftsprozesse<br />
durch Exponate anschaulich sichtbar und erlebbar machen.“<br />
www.schall-messen.de<br />
AGILE ROBOTS BAUT<br />
SEINE EXPERTISE<br />
WEITER AUS<br />
Bearings<br />
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Japanese quality – trusted worldwide since 1921<br />
Sebastian Lars Lange wird<br />
Director Sales & Business<br />
Development beim Münchner<br />
Robotik-Start-up Agile Robots.<br />
Ab dem 1. August <strong>2021</strong><br />
übernimmt er den Aufbau<br />
und die Koordination der<br />
Vertriebsorganisation des<br />
Unternehmens. Lange besitzt<br />
mehr als zwölf Jahre Erfahrung<br />
als Produkt-, Accountund<br />
Sales-Manager im<br />
Technologiesektor. Zuletzt<br />
war er unter anderem als<br />
Strategic und Global Large<br />
Account-Manager bei<br />
Universal Robots sowie als<br />
Sales- und Key-Account-<br />
Manager bei ABB Automation<br />
tätig. „Wir freuen uns,<br />
Sebastian im Team von Agile<br />
Robots begrüßen zu können.<br />
Seine Expertise wird uns<br />
dabei helfen, eine globale<br />
Vertriebsstruktur zu etablieren<br />
und unser starkes<br />
Unternehmenswachstum<br />
damit noch schneller voranzutreiben“,<br />
sagt Dr. Zhaopeng<br />
Chen, Gründer und CEO von<br />
Agile Robots.<br />
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KONSTRUKTION 2030<br />
STROMVERSORGUNG –<br />
WOHIN GEHT<br />
DIE REISE?<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
Was verlangt die Industrie der Zukunft<br />
von Stromversorgungen?<br />
Ein ganzes Bündel an Eigenschaften ist gefragt: Stromver -<br />
sor gungen sollen kompakt und trotzdem leistungsstark sein,<br />
energieeffizient und verlustarm, kostengünstig, zuverlässig und<br />
langlebig, kommunikativ und diagnosefähig, anpassungsfähig<br />
und zukunftssicher. Die Erfüllung aller dieser Ansprüche an<br />
eine Stromversorgung stellen Herausforderungen dar, denen<br />
wir uns angenommen haben.<br />
Wie begegnen Sie diesen Herausforderungen,<br />
welche Lösungen bieten Sie?<br />
Mit der neuen Pro 2 bietet Wago schon heute eine Stromversorgung,<br />
die fit für die Zukunft ist. Dank Spitzenwirkungsgraden<br />
von > 96 % spart sie Energie und reduziert den CO 2<br />
-Fußabdruck<br />
unserer Kunden. Die somit reduzierte Verlustleistung erlaubt<br />
einen kompakten Aufbau, spart Platz im Schaltschrank und<br />
ENERGIEEFFIZIENZ UND<br />
KOMMUNIKATIONSFÄHIGKEIT<br />
<strong>DER</strong> STROMVERSORGUNG<br />
WERDEN AN BEDEUTUNG<br />
GEWINNEN<br />
erhöht die Lebensdauer. Die integrierte Kommunikationsschnittstelle<br />
ermöglicht Diagnose, Erfassung von Live-<br />
Verbrauchsdaten und Parametrierung direkt über die<br />
angeschlossene Steuerung oder per Konfigurationssoftware,<br />
die auch eine Simulation bietet, um die optimale Einstellung<br />
vorab zu finden. Sie steht kostenlos auf unserer Website zum<br />
Download zur Verfügung.<br />
Mithilfe steckbarer Kommunikationsmodule für gängige<br />
Protokolle wie IO-Link, Modbus RTU, Modbus TCP, Ethernet/IP<br />
oder MQTT, wird die dauerhafte Feldbuskommunikation unterstützt<br />
zum Zwecke von Datalogging, Predictive Maintenance<br />
oder Optimierungen von Signalisierung, Überlastverhalten,<br />
Spitzenleistung und Ausgangsspannung im laufenden Betrieb.<br />
Was müssen Elektrokonstrukteure künftig<br />
besonders beachten?<br />
Energieeffizienz ist das Top-Thema. Jede Reduzierung von CO 2<br />
spart unseren Kunden heute und in Zukunft noch viel mehr<br />
Kosten und nutzt unserer Umwelt. Außerdem wird der Automatisierungsgrad<br />
weiter steigen, und die Kommunikationsfähigkeit<br />
für die automatisierte Überwachung und Optimierung der<br />
Versorgung mehr und mehr gefordert sein. Vorausschauend<br />
und nachhaltig zu handeln heißt, sich bereits heute darauf<br />
einzu stellen und Stromversorgungen mit bestmöglichem<br />
Wirkungsgrad und Kommunikationsoption zu designen, die<br />
nicht nur die Umwelt, sondern auch das Portemonnaie in<br />
mehrfacher Hinsicht schonen.<br />
Bilder: Hintergrund: sakkmesterke – stock.adobe.com, Sonstige: WAGO<br />
www.wago.com<br />
KLAUS BÖHMER,<br />
Sales Director International<br />
und Head of Business<br />
Unit Interface Electronics,<br />
Wago, Minden<br />
8 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de
MICROSTEP EUROPA UND ECKELMANN STARTEN DURCH<br />
Die Microstep Europa GmbH präsentiert ihre neue Faserlaserschneidmaschine<br />
als erstes Ergebnis der Technologie- und Innovationskooperation mit der<br />
Eckelmann AG, Wiesbaden. Die Kooperation besteht seit Januar <strong>2021</strong>.<br />
Gemeinsam möchten beide Unternehmen künftig revolutionäre Industrie<br />
4.0-Konzepte für die Blechbearbeitung voranbringen und engagieren sich dazu<br />
beide im mittelständisch geprägten Industrie Business Network 4.0 e.V. (IBN<br />
4.0). Die neue Baureihe MSE SmartFL ist I4.0-ready zur Nutzung der herstellerübergreifenden,<br />
europäischen IIoT-Vernetzungslösung IndustryFusion. Die<br />
Open-Source-Vernetzungslösung für Smart Factories und Smart Products ist<br />
eine Initiative des IBN 4.0 und erlaubt eine interoperable Verknüpfung von<br />
Maschinen, Fabriken und Cloud-Plattformen. IndustryFusion soll Unternehmen<br />
jeder Größe befähigen, ihre Fertigung zu digitalisieren und Zugang zu einem<br />
breiten Industrie 4.0-Ökosystem schaffen, das von der Pluralität und Vielfalt<br />
mittelständischer Akteure am Markt lebt.<br />
www.eckelmann.de<br />
ROLLON: BLOG RUND<br />
UM LINEARTECHNIK<br />
Rollon, Spezialist für lineare<br />
Bewegungssysteme,<br />
erweitert seinen Internetauftritt:<br />
Auf seinem neuen<br />
Blog „Designing together“<br />
teilt Rollon sein fachliches<br />
Wissen sowie seine langjährige<br />
Expertise und<br />
intensiviert damit seine<br />
Kundennähe.Das Unternehmen<br />
versorgt Interessierte<br />
Die nächste Generation<br />
der Industriegasfeder.<br />
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zufrieden stellen wird.<br />
regelmäßig mit umfassenden<br />
Informationen, spannende<br />
Details, technischen<br />
Hintergründen sowie<br />
hilfreichen Tipps und<br />
unterstützt Anwender<br />
dabei, die richtige Lösung<br />
für ihre individuelle<br />
Aufgabenstellung zu finden.<br />
Der Blog wird sukzessive<br />
erweitert und zu einer<br />
digitalen Wissensplattform<br />
rund um Lineartechnik<br />
ausgebaut. Verschiedene<br />
Kategorien und Filter sowie<br />
eine Schlagwortsuche leiten<br />
den Leser zum passenden<br />
Artikel. Und hier geht es<br />
zum neuen Blog:<br />
blog.rollon.com/de<br />
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ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
TITELSTORY<br />
GAME-CHANGER<br />
BEI DREHGEBERN<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Magnetische Encoder sind auf der Überholspur – bei Anbaudrehgebern sowie<br />
Montage-Kits für integriertes Motorfeedback. Mit einer Auflösung von 17 Bit punkten<br />
sie bei Präzisionseinsätzen, die lange als Domäne für hochauflösende optische<br />
Systeme galten. Den Durchbruch brachten aufwändige Filtertechniken, die bei der<br />
Singleturn-Erfassung aus magnetischer Technik das letzte Quäntchen Genauigkeit<br />
herauskitzeln. Game-Changer beim Multiturn-Betrieb ist die energieautarke Wiegand-<br />
Technik, die Backup-Batterien oder Getriebe überflüssig macht. Dem Anwender<br />
beschert moderne Magnetik ein Bündel von Vorteilen: Von mechanischer Robustheit<br />
über kleine Baugröße bis zu geringen Kosten.<br />
Autorin: Isa-Patrizia Kemmner, Posital-Fraba GmbH, Köln<br />
10 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de
Evolution Drehgeber von 1973<br />
bis heute: der erste von Fraba<br />
gebaute optische Absolutgeber<br />
(links) bis hin zum kompakten<br />
Elektronikpaket<br />
für Miniantriebe (rechts)<br />
Drehgeber wandeln eine Rotationsbewegung in ein Signal<br />
um. Dabei kommen in der Regel optische oder magnetische<br />
Messprinzipien zum Einsatz. Optische Drehgeber<br />
messen genauer, magnetische sind robuster – so<br />
die landläufige Meinung. Seit den 1970er-Jahren galten optische<br />
Geber als „Benchmark“ für Genauigkeit und Auflösung. Die<br />
Winkelmessung innerhalb einer Umdrehung (Singleturn) erfolgt<br />
hier mittels Codescheibe und eines optischen Chips zur Bewegungserkennung,<br />
während die Anzahl der Umdrehungen (Multiturn)<br />
durch ein optisch abgetastetes Getriebe, vereinzelt auch<br />
durch batteriegepufferte Systeme, erfasst wird.<br />
Erst die Weiterentwicklung der magnetischen Sensorzellen<br />
(Hall-Sensoren) und immer leistungsstärkere Mikrocontroller –<br />
gepaart mit intelligenter Signalverarbeitung – ebneten in den<br />
letzten zehn Jahren den Weg zu magnetischen Absolutgebern,<br />
die auf höchstem Niveau operieren. Problemlos erreichen sie<br />
heute eine Auflösung von 17 Bit bei einer Genauigkeit von<br />
0,09° – und damit Werte, mit denen lange nur optische Geber<br />
aufwarten konnten. Dank ihrer Unempfindlichkeit gegen<br />
Feuchtigkeit, Schmutz und Vibrationen, aber auch aufgrund<br />
der deutlich kompakteren Bauweise haben die hochpräzisen<br />
magnetischen Encoder in immer mehr Anwendungen als kostengünstige<br />
Alternative zu klassischen optischen Drehgebern<br />
die Nase vorn.<br />
MULTITURN – ABER BATTERIELOS<br />
Vorreiter beim Systemwechsel ist der Sensorhersteller Posital,<br />
der bereits vor rund 15 Jahren mit der Suche nach Alternativen<br />
für die absolute Positionserfassung begann. Kostengünstige magnetische<br />
Singleturn-Geber, bei denen ein Hall-Sensor und ein<br />
Permanentmagnet die Winkelposition der Welle messen, waren<br />
schon länger aus der Automobiltechnik bekannt. Allerdings fehlte<br />
diesen magnetischen Gebern noch die Fähigkeit, mehrere Umdrehungen<br />
auch bei Unterbrechung der externen Spannungsversorgung<br />
zu erfassen.<br />
www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 11
XXX ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
02<br />
01<br />
TITELSTORY<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Posital löste dieses Problem mithilfe einer Wiegand-Sensorik,<br />
die als cleveres Energy-Harvesting-System ausgelegt ist. Herzstück<br />
des winzigen Wiegand-Sensors, der auf eine Fingerkuppe<br />
passt, ist ein magnetischer Draht aus einem speziell behandelten<br />
Vicalloy – mit sehr ungewöhnlichen Eigenschaften. Der nur<br />
15 mm lange haarfeine Wiegand-Draht, der sich entlang einer<br />
Richtung magnetisiert, ist eingebettet in eine Kupferspule und<br />
reagiert auf das Magnetfeld des rotierenden Permanentmagnets.<br />
Kommt es hier zu Richtungswechseln erzeugt der Wiegand-<br />
Draht energiereiche Spannungsimpulse – und das direkt und<br />
unabhängig von der Geschwindigkeit einer Drehbewegung. Der<br />
so erzeugte Impuls liefert mit 190 nJ genug Energie, um den Rotationszähler<br />
und die dazu gehörige Elektronik zu aktivieren –<br />
und Bewegungen der nachlaufenden Welle auch im stromlosen<br />
Zustand lückenlos zu erfassen. Dieses bestens bewährte Prinzip<br />
der Wiegand-Sensoren, von denen Posital jährlich rund eine<br />
Million Exemplare als SMD-bestückbare Bauteile fertigt, garantiert<br />
absolute Multiturn-Positionsmessungen – ganz ohne wartungsanfällige<br />
Batterien und sperrige Getriebe.<br />
INNOVATIVE ALGORITHMEN ALS<br />
SCHLÜSSEL ZUM ERFOLG<br />
Der Clou der hochgenauen magnetischen Ixarc-Serie, die Posital<br />
Ende 2013 für den Anbaudrehgeber-Bereich gestartet und zu einem<br />
modularen „Mass Customization“-Baukasten mit mehreren<br />
Hunderttausend einsatzspezifischen Varianten entwickelt hat, ist<br />
die intelligente Verarbeitung der über die Sensorik bereitgestellten<br />
magnetischen Signale. Ausgewertet werden die Singleturn-<br />
Signale der vier Hall-Sensoren sowie die Multiturn-Daten aus<br />
dem Wiegand-System in einem leistungsstarken 32-Bit-Mikroprozessor.<br />
Während die Evolution immer dynamischerer Mikro-<br />
Chips den Weg in diese Richtung ebnete, war es am Ende die auf<br />
der Hardware hinterlegte Software, die den Durchbruch in Sachen<br />
Präzision brachte. „Erst ausgeklü gelte und von unserem<br />
F&E-Team in Eigenregie entwickelte Algorithmen und Filtertechnologien<br />
kitzelten aus den verrauschten Signalen der Hall-Sensoren<br />
die enorm hohe Präzision bzw. Genauigkeit hervor, mit der<br />
wir direkt zu den optischen Systemen aufschließen konnten“,<br />
fasst Jörg Paulus, Europa-Chef von Posital, eine Entwicklung zusammen,<br />
an deren Ende die Datentiefe sowie die präzise Kalibrierung<br />
der magnetischen Ixarc-Serie standen. Mit einer Updaterate<br />
der Position von weniger als 100 µs Zykluszeit arbeiten die<br />
magnetischen Absolut-Drehgeber in Echtzeit – und sind so bestens<br />
für zeitkritische Anwendungen wie hochdynamische Positionieraufgaben<br />
gerüstet.<br />
KITS FÜR INTEGRIERTES MOTORFEEDBACK<br />
Die Resonanz auf die Ixarc-Anbaudrehgeber war so positiv, dass<br />
Posital rasch entschied, das Know-how auch für den boomenden<br />
Motorfeedback-Markt zu nutzen. Ende 2016 fiel der Startschuss<br />
für die magnetischen Kit-Encoder, deren kompaktes<br />
Elektronikpaket auf einer Platine von gerade 36 mm Durchmesser<br />
verbaut ist. Aus dem Stand eröffneten die magnetischen<br />
36‘er-Kits den Herstellern von Servo-Motoren (und später auch<br />
Schrittmotoren) ganz neue Möglichkeiten. Sie schlossen die Lücke<br />
zwischen klassischen Resolvern, die auf Singleturn beschränkt<br />
sind und in der Grundausstattung lediglich analoge<br />
DIE 22-MM-KITS MACHTEN<br />
DEN WEG FREI FÜR MULTITURN-<br />
FEEDBACK IN KLEIN- UND<br />
KLEINSTMOTOREN<br />
Schnittstellen bieten, und den deutlich aufwändigeren und teureren<br />
optischen Systemen – und setzen die technologische<br />
Wachablösung auch in diesem Segment fort. „Wenn man bedenkt,<br />
dass in vielen Servomotoren die optischen Feedback-Systeme<br />
bis zu 50 % der Gesamtkosten ausmachen, erschließt sich<br />
einem schnell der Vorteil der deutlich preiswerteren magnetischen<br />
Kits“, so das Resümee von Paulus.<br />
Als Plus erwies sich auch bei den 36er-Kits die kontaktfreie<br />
Messtechnik der Magnetik. Die Kits verfügen – anders als optische<br />
Systeme mit Codescheiben und Getrieben – über keine beweglichen<br />
Teile, was sie stoß- und vibrationsresistent macht.<br />
Während optische Einbausätze reinraumähnliche Montagebedingungen<br />
erfordern, sind magnetische Kits unempfindlich gegen<br />
Schmutz und Feuchtigkeit. Sie können unter normalen Fabrikbedingungen<br />
und selbst in nicht ESD-geschützten Bereichen<br />
montiert werden. Installation und Inbetriebnahme sind ein Kinderspiel:<br />
Ein paar Schrauben reichen – und das System, bestehend<br />
aus dem Elektronikpaket und einem kleinem am Ende der<br />
12 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de
XXX<br />
04<br />
03<br />
05<br />
Motorwelle befestigten Permanentmagnet, ist einsatzbereit.<br />
Stark ist auch die integrierte elektronische Kalibrierfunktion, die<br />
das Feedback-System optimal auf die Performance des jeweiligen<br />
Motors einstellt. Es genügt, die Motorwelle drei Sekunden lang<br />
mit konstanter Geschwindigkeit zu drehen. Dabei werden die für<br />
jedes System individuellen Eigenheiten erfasst und in der Software<br />
hinterlegt.<br />
ES GEHT NOCH KLEINER<br />
„Was wir auf Basis unserer Ixarc-Anbaudrehgeber den Usern von<br />
Servo-Motoren schon länger anbieten können, haben wir jüngst<br />
auch für das wachsende Segment der Miniantriebe adaptiert<br />
und praktisch umgesetzt“, so Paulus. Ende 2020 erfolgte der Start<br />
der 22-mm-Kits, die als laut Anbieter weltweit kleinste Kit Encoder<br />
den Weg frei machten für Multiturn-Feedback in Klein- und<br />
Kleinstmotoren. Da für dieses Segment eine schlankbauende<br />
Technologie zur Überwachung der nachlaufenden Welle im<br />
stromlosen Zustand komplett fehlte, waren Kleinstmotoren bislang<br />
allenfalls mit Inkremental-Systemen ausgestattet. Lästige<br />
und teure Referenzfahrten waren die Folge. Genau hier punkten<br />
die neuen Mini-Kits, die wie ihr großer Bruder, das 36-mm-Kit,<br />
für eine lückenlose und exakte Erfassung der Positionswerte sorgen<br />
– auch ohne externe Power.<br />
Tatsächlich war die Verkleinerung des Einbauraums um zwei<br />
Drittel – bei gleicher Performance – der entscheidende Schlüssel<br />
für den Start der 22-mm-Serie. Um dieses Ziel zu erreichen, waren<br />
Überstunden im Aachner F&E-Zentrum und Anpassungen<br />
an vielen Parametern notwendig. So sorgten etwa die geschickte<br />
Platzierung zentraler Bauteile wie der Hall-Sensoren oder des<br />
32-Bit-Mikroprozessors sowie überarbeitete Stecker-Designs für<br />
ein deutlich kompakteres Elektronikpaket. Die härteste Nuss war,<br />
das detektierbare Magnetfeld für den Wiegand-Sensor auf die re-<br />
01 Größenvergleich optischer vs. magnetischer 16-Bit-<br />
Anbaudrehgeber: Reduktion von Größe und Gewicht um<br />
bis zu 50 % – erzielt vor allem durch Wegfall der bei<br />
optischen Drehgebern notwendigen Getriebesysteme für<br />
Multiturn-Einsätze<br />
02 Elektronikpaket als Herzstück der magnetischen<br />
Präzisionsgeber von Posital<br />
03 Die 36-er-Kit-Encoder lassen sich schnell und einfach<br />
in einem Servomotor montieren<br />
04 Der Wiegand-Sensor, der als cleveres Energy-Harvesting-<br />
System ausgelegt ist<br />
05 Kleiner Bruder: Beim 22-mm-Kit wurde der Einbauraum<br />
um zwei Drittel gegenüber dem 36-mm-Kit reduziert<br />
duzierte Größe des Mini-Kits einzustellen. „Meistern konnten<br />
wir diese Aufgabe nur, weil wir uns schon lange dem Wiegand-<br />
Effekt – von der Forschung bis zur Fertigung verschrieben haben“,<br />
so Paulus. „Als reiner Komponenten-Zukäufer hätten wir<br />
das definitiv nicht geschafft.“<br />
Vor Anlauf der Serienproduktion erhielten die Mini-Kits in Beta-Tests<br />
mit namhaften Motorherstellern den letzten Schliff. „Ich<br />
habe selten eine so rasante Nachfrage erlebt“, so Paulus. „Es ist,<br />
als hätte der Markt buchstäblich auf unsere Minis – als Game-<br />
Changer – gewartet.“<br />
Bilder: Posital<br />
www.posital.com<br />
Unbenannt-2 1 www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> 10.12.2020 <strong>2021</strong>/07-08 10:40:33 13
ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
POWER<br />
FOLLOWS BUS<br />
Die Vernetzung durch Bustechnologien hat die Automatisierung nachhaltig<br />
beeinflusst und den Verdrahtungsaufwand optimiert. Lediglich die<br />
Energieversorgung war lange Zeit vom zentralen Verdrahtungsansatz geprägt.<br />
Neue Standards wie M12-Power erlauben es jedoch mittlerweile, dass auch<br />
die Energieversorgung der Netzwerkverdrahtung folgen kann.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Während früher noch ein Schaltschrank das zentrale<br />
Element der Automatisierung war, wandert die Automatisierungstechnologie<br />
heutzutage immer<br />
mehr dezentral ins Feld. Das heißt, es gibt viele<br />
kleine Automatisierungsinseln, die über die gesamte Anlage verteilt<br />
sind. Hierdurch wird die Verdrahtungsphilosophie entscheidend<br />
verändert: War es früher üblich, dass große Kabelbündel<br />
zentral vom Schaltschrank in die Anlage liefen, wird heute über<br />
die Bustechnologie seriell verdrahtet.<br />
Das Netzwerk bildet das Rückgrat der Automatisierung. Ohne<br />
intelligente Kommunikation sind die aktuellen und zukünftigen<br />
Anforderungen und Technologien nicht umsetzbar. Steigende<br />
Datenvolumina und immer höhere Geschwindigkeiten in der Datenübertragung<br />
sind gegenwärtig schon zu beobachten. Steckverbinder<br />
und Kabel kommt daher eine entscheidende Bedeutung<br />
zu. Während das Kabel öl- und chemikalienbeständig sein,<br />
sowie Störeinflüsse verhindern und gleichzeitig flexibel bewegte<br />
Anwendungen meistern muss, ist es wichtig, dass der Steckverbinder<br />
robust ist und eine hohe Schutzart aufweisen kann. Mit<br />
den stetig steigenden Anforderungen an die Netzwerkperformance<br />
steigen daher auch die Qualitätsanforderungen an Steckverbinder<br />
und Kabel.<br />
Autor: Dipl.-Wirt.-Ing., Thomas Korb, Leitung<br />
Produktmanagement, ESCHA GmbH & Co. KG, Halver<br />
VERDRAHTUNG IST BASIS FÜR INDUSTRIE 4.0<br />
MIT M12-POWER-KOMPONENTEN<br />
KANN DIE POWERVERKABELUNG<br />
<strong>DER</strong> BUSSTRUKTUR FOLGEN<br />
Schnittstellen sind die potenziellen Schwachpunkte in jedem<br />
Verdrahtungskonzept. Erhöht sich die Anzahl der Schnittstellen,<br />
erhöht sich automatisch auch die Anzahl der potenziellen<br />
Schwachpunkte. Durch qualitativ hochwertige Steckverbinder<br />
lassen sich die Schwachpunkte deutlich reduzieren, während<br />
gleichzeitig Performance und Verfügbarkeit des Gesamtnetzwerkes<br />
erhöht werden. Innerhalb eines Steckverbinders haben die<br />
Schirmanbindung, die Schirmübergabe sowie die Litzenkonfektionierung<br />
und die Aderführung jeweils eine große Auswirkung auf<br />
die Performance. Escha hat mit dem patentierten Zwei-Schalen-<br />
Schirmkonzept (2SSK) eine ideale Technologie entwickelt, die<br />
gerade in Grenzbereichen ihre Stärken ausspielt. Der Schirm der<br />
Leitung wird dabei über einen Crimpring direkt auf die Schirmhälften<br />
gecrimpt, ohne das Kabel zu deformieren. Die Adern werden<br />
somit in ihrer ursprünglichen Verseilung bis zum eigentlichen<br />
Anschlusspunkt an den Steckverbinder geführt. Bereits in<br />
der Entwicklungsphase wurden sowohl Steckverbinder, als auch<br />
Kontakt konstruktiv so ausgelegt, dass sie keine Asymmetrien im<br />
Gesamtsystem erzeugen.<br />
14 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de
ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
M12-Power-Steckverbinder<br />
mit S-Codierung für<br />
630V/12A-Anwendungen<br />
als Kupplung und Stecker<br />
sowie in gerader und<br />
gewinkelter Ausführung<br />
Während aktuelle industrielle Kommunikationsnetzwerke<br />
noch einigermaßen fehlertolerant sind, werden sich Produktionsprozesse,<br />
wie sie in Industrie 4.0 angedacht sind, in Zukunft<br />
nur über eine sichere und zuverlässige Verkabelung umsetzen<br />
lassen. Es ist also ratsam, frühzeitig auf qualitativ hochwertige<br />
Steckverbinder zu setzen, um die Netzwerkstruktur schon jetzt<br />
auf die kommenden Anforderungen auszurichten.<br />
SICHERES FUNDAMENT<br />
Wer für die kommende Technik gewappnet sein<br />
will, kann sich mit einer Entscheidung für die<br />
Verdrahtungstechnik von Escha entspannt<br />
zurücklehnen. Denn die Infrastruktur ist auch in<br />
Grenzbereichen der zukünftigen Technologien<br />
leistungsfähig genug, um eine hohe Verfügbarkeit<br />
und Robustheit zu gewährleisten, ohne dass<br />
es zu Netzwerkausfällen oder Performanceeinbußen<br />
kommt. Power und Bus können mit<br />
den aktuell verfügbaren Komponenten in<br />
gleicher Struktur durch die Anlage laufen.<br />
All das bildet einen Aufbau, der Industrie 4.0<br />
auf ein sicheres Fundament stellt.<br />
THOMAS KORB,<br />
Produktmanagement, Escha GmbH & Co. KG<br />
STRUKTURIERTE<br />
POWER-VERTEILUNG<br />
Der Standard namens M12-Power erlaubt es mittlerweile, die<br />
bewährte M12-Anschlusstechnik auch für die Leistungsverteilung<br />
im Feld zu nutzen. Diese strukturierte Netzwerkverkabelung<br />
für Power und Bus lässt sich hervorragend mit „Power follows<br />
Bus“ umschreiben. Die normative Grundlage IEC61076-2-<br />
111 unterscheidet dabei zwischen Gleich- und Wechselspannungsanwendungen<br />
sowie in der Anzahl der Pole.<br />
Neben umspritzten Steckverbindern und konfektionierbaren<br />
Versionen gibt es auch Verteilertechnik, die auf die speziellen<br />
Anforderungen für Poweranwendungen ausgerichtet ist. Erst<br />
durch diese Verteilertechnik ist eine strukturierte Busverkabelung<br />
möglich geworden. Während T-Verteiler im Bereich der<br />
Sensorik schon lange im Einsatz sind, hat Escha für die typischen<br />
Power-Codierungen neben einem T-Verteiler auch einen<br />
H-Verteiler (eine Einspeisung, drei Abgänge) und einen h-Verteiler<br />
(eine Einspeisung, zwei Abgänge) entwickelt. Wesentliche<br />
Alleinstellungsmerkmale dieser M12-Power-Produkte von<br />
Escha sind anschließbare Querschnitte von 1,5 mm² bis zu<br />
2,5 mm². Diese Querschnitte sorgen insbesondere bei Gleichspannungsverteilung<br />
dafür, den Spannungsfall gering zu halten<br />
und ermöglichen demnach eine große Ausdehnung der Powerverteilung.<br />
Bilder: ESCHA GmbH & Co. KG<br />
www.escha.net<br />
www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 15
ELEKTROTECHNIK/ INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
SPARSAMER<br />
RIESE<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Riesenräder sind seit der Weltausstellung in<br />
Chicago 1893 ein Hingucker. Die Anziehungskraft<br />
der Giganten ist beim Publikum über die Jahre<br />
unverändert geblieben. Das technische Konzept<br />
hat sich jedoch weiterentwickelt – vor allem<br />
hinsichtlich des Enegiebedarfs.<br />
Ein Riesenrad zu montieren war einst ein kompliziertes<br />
Unterfangen – das erste echte Riesenrad, das US-amerikanische<br />
„Ferris Wheel“ von 1893, musste beim Bau aufwändig<br />
mit Gerüsten gestützt werden und ging mit sieben Wochen<br />
Verspätung in Betrieb. Das transportable Riesenrad RR 40<br />
der Firma Gerstlauer aus dem schwäbischen Münsterhausen<br />
dagegen stellt sich praktisch selbst auf: Hydraulikzylinder fahren<br />
die vier zentralen Stützen von einem Sattelauflieger hoch, und<br />
ein kleiner Kran genügt, um die anderen Komponenten von<br />
weiteren vier Tiefladern aus zu montieren. Das Riesenrad wird<br />
mithilfe von vier Reibrädern gedreht und geht dank LED-<br />
Autor: Gunthart Mau, Referent Fachpresse,<br />
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG, Bruchsal<br />
Beleuchtung und eines neuartigen Antriebssystems von SEW-<br />
Eurodrive sehr sparsam mit der Energie um.<br />
BREMSENERGIE ZWISCHENSPEICHERN<br />
Die vier Stirnradgetriebemotoren der Baureihe DRN von SEW-<br />
Eurodrive an den Reibrädern haben einen hohen Wirkungsgrad<br />
und beziehen ihren Strom über Frequenzumrichter vom Typ Movidrive<br />
modular. Diese wiederum sind über einen DC-Zwischenkreis<br />
hinter zwei Versorgungsmodulen MDP92A von SEW-Eurodrive<br />
an das örtliche Netz angeschlossen. Wurde früher die<br />
Bremsenergie von Riesenrädern in Wärme umgewandelt und ging<br />
TROTZ GERINGERER ANSCHLUSS-<br />
LEISTUNG STEHT DEN ANTRIEBEN<br />
STETS DIE VOLLE LEISTUNG ZUR<br />
VERFÜGUNG<br />
somit verloren, wird sie mithilfe der „Power and Energy Solutions“<br />
nun zwischengespeichert und bei Bedarf wieder abgerufen: Acht<br />
Doppelschichtkondensatormodule nehmen aus den Versorgern<br />
freiwerdende Energie bis zu 2 650 kWs auf und senken so die Energiekosten<br />
des Riesenrads um 20 bis 30 %. Durch dieses neue Versorgungskonzept<br />
entsteht ein weiterer sehr bedeutender Vorteil.<br />
Während ein vergleichbares Riesenrad einen Anschluss benötigt,<br />
16 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de
ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
01<br />
02<br />
01 Insgesamt acht energieeffiziente Stirnrad-<br />
Getriebemotoren der Baureihe R107 DRN180M4<br />
mit 18,5 kW Nennleistung treiben über Reibradpaare<br />
das Riesenrad an<br />
02 Der Schaltschrank beinhaltet den Movi-C-<br />
Controller power (links oben), darunter sind die<br />
E/A-Module zur Speicherüberwachung angebracht<br />
der deutlich über 250 kW zur Verfügung stellt, reicht für das neue<br />
System bereits ein um 140 kW kleinerer Netzanschluss aus, der<br />
wesentlich kostengünstigerer ist. Das schont die Umwelt und das<br />
Budget des Schaustellerbetriebs. Außerdem kann der Betrieb sein<br />
Fahrgeschäft auch an Plätzen aufstellen, an denen das bisher<br />
wegen fehlender elek-trischer Infrastruktur nicht möglich war.<br />
VOLLE LEISTUNG<br />
Der DC-Zwischenkreis mit seinen Supercaps gleicht auch Spitzenlasten<br />
aus: Sie fallen am Netzanschluss um den Faktor fünf<br />
geringer aus als sonst üblich. Trotz wesentlich geringerer Anschlussleistung<br />
steht den Antrieben stets die volle Leistung zur<br />
Verfügung. Und weil die modernen Versorgungsgeräte beson-<br />
ders dafür ausgelegt sind, wird durch einen Leistungsfaktor von<br />
0,95 das Netz viel weniger mit Oberwellen belastet – gut für<br />
die Netzqualität. Das Zusammenspiel von Energiespeicher, Antriebsregelung<br />
und DC-Zwischenkreis wird durch einen Movi-C-<br />
Controller von SEW-Eurodrive gesteuert. Dort kommt das Softwaremodul<br />
Movikit Power Mode zum Einsatz. Es erfasst die<br />
Leistungs- und Energiedaten, übernimmt das Management des<br />
Zwischenkreises, des AC-Anschlusses und des Energiespeichers<br />
mit Funktionalitäten wie Gerätesteuerung, Energiezähler, Echtzeit-Datenerfassung<br />
usw.<br />
Bilder: SEW-Eurodrive<br />
www.sew-eurodrive.de<br />
PARAMETRIEREN STATT PROGRAMMIEREN<br />
Der modulare Automatisierungsbaukasten Movi-C bietet eine gemeinsame Plattform für Schaltschrank-Controller und<br />
dezentrale Controller mit gleichen Funktionalitäten und gleicher Schnittstellenvielfalt. Die Controller aus dem Automatisierungsbaukasten<br />
Movi-C können für vielfältige Motion-Control- oder Automatisierungsaufgaben eingesetzt werden und sind<br />
ganz klassisch über Feldbus-Slave-Schnittstellen an die übergeordnete Steuerung einer Maschinenzelle bzw. der Anlage<br />
angebunden. Der Controller übernimmt die reibungslose Kommunikation mit den untergeordneten Geräten und deren<br />
taktsynchrone Anbindung an die Bewegung/Applikation. Einen entscheidenden Mehrwert zur Reduzierung der Komplexität<br />
bietet die integrierte Software der zentralen und dezentralen Controller – parametrieren statt programmieren.<br />
www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 17
ELEKTROTECHNIK/ INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
SCHLIESSEN VOR ÖFFNEN<br />
Bei der Energieübertragung und -verteilung werden Strom- und<br />
Spannungswandler vor allem für Schutz- und Messfunktionen<br />
eingesetzt. Eine neuartige Verbindungstechnik sorgt für einfache und<br />
sichere Verdrahtung – selbst innerhalb komplexer Schaltungen.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Strom- und Spannungswandler übernehmen wichtige<br />
Schutz- und Messfunktionen innerhalb einer Energieinfrastruktur.<br />
Dabei hat die Vermeidung von Fehlbedienungen<br />
im Betrieb oberste Priorität, denn sie können schwere Folgen<br />
für Personal und Geräte haben. Speziell für den Einsatz in Sekundärkreisen<br />
von Messwandlern sind die von Weidmüller entwickelten<br />
Messwandlerklemmen der TTB-Reihe prädestiniert.<br />
Für die sichere Anwendung beim Abklemmen oder Trennen von<br />
Schutz- und Messgeräten schließt die Klemme den Stromwandler<br />
kurz und verhindert so die Entstehung hoher Spannungen in<br />
der Sekundärwicklung. Dabei ist einer der wichtigsten Vorzüge<br />
der neuen Wandlerklemme der „Schließen-vor-Öffnen“-Kontakt<br />
für bis zu vier Anschlüsse. Er stellt sicher, dass der Stromwandler<br />
innerhalb der Klemme kurzgeschlossen wird, bevor er vom restlichen<br />
Wandlerkreis getrennt wird. Dies verhindert das Hochlaufen<br />
der Spannung am Stromwandler und schützt ihn vor Schäden<br />
oder gar Zerstörung. Nach dem Kurzschließen der Stromwandlerseite<br />
und gleichzeitigem Entkoppeln der Primärseite, kann das<br />
Messgerät einfach und sicher ausgewechselt oder eine Schutzrelaisprüfung<br />
durchgeführt werden.<br />
SICHERE VERGLEICHSMESSUNG<br />
Genauso einfach lässt sich beispielsweise ein Referenzmessgerät<br />
für eine Vergleichsmessung anschließen. Dank der zum Patent<br />
angemeldeten CM-Hebelverbindung (Comparative Measure-<br />
ment) können zwei Reihenklemmen selektiv getrennt werden,<br />
um ein kalibriertes Messgerät zwischenzuschalten. Nach der<br />
Messung wird der unverlierbare Hebel in die ursprüngliche Position<br />
zurückgesetzt, wobei der „Schließen-vor-Öffnen-Kontakt“<br />
aktiv bleibt. Ein einzigartiges Feature der TTB-Reihe, das höchste<br />
Sicherheit für Personal und Geräte garantiert.<br />
GANZHEITLICHES ENGINEERING<br />
In der Planungsphase von Anlagen und Systemen, kommt es auf<br />
ein intelligentes Zusammenspiel von digitalen Artikeldaten und<br />
miteinander vernetzten Engineering-Tools an. Für die einfache<br />
Aufbereitung und Artikelauswahl in der Planungsphase stellt der<br />
Weidmüller Configurator (WMC) alle Datensätze vollständig zur<br />
Verfügung. Die einfache Assistenzfunktion garantiert einen sicheren<br />
Aufbau der Leiste, auch wenn der Anwender weder Produktname<br />
noch Artikelnummer kennt. Der WMC zeichnet sich<br />
zusätzlich durch eine besonders rationelle Produktkonfiguration<br />
sowie die einfache Auswahl sicherheitskritischer Zubehörartikel<br />
aus. Die umfangreiche Datenbasis der Messwandlerklemmen der<br />
TTB-Reihe ist bereits im WMC integriert.<br />
Bilder: Aufmacher: industrieblick – stock.adobe.com,<br />
Einklinker: Weidmüller Interface GmbH & Co. KG<br />
www.weidmueller.com<br />
18 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de
ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
KABELEINFÜHRUNGEN MIT PFIFF –<br />
TEILBAR DURCHDACHT<br />
Der Aufschnapprahmen<br />
KEL-<br />
Snap ist nun<br />
auch als teilbare<br />
Variante<br />
KEL-Snap-S<br />
verfügbar. Mit<br />
ihm lassen sich<br />
die Kabeleinführungen<br />
KEL,<br />
KEL-U, KEL-Quick<br />
und KEL-FG-A<br />
schnell und werkzeuglos montieren. Schaltschränke<br />
können schon vom Steuerungsbauer mit dem Rahmen<br />
ausgestattet werden, um eine spätere Montage beim<br />
Maschinenbauer zu erleichtern. Nicht mehr benötigte<br />
Rahmenausbrüche werden mit der Blindplatte BPK-Snap<br />
verschlossen. Dichtungen sind im Rahmen beidseitig<br />
integriert. Da der Aufschnapprahmen teilbar ist, lässt<br />
er sich auch nachträglich montieren. Sollte ein bereits<br />
montierter KEL-Snap modifiziert werden, lässt er sich<br />
durch einen teilbaren Rahmen ersetzen, ohne alle<br />
bereits durchgeführten Leitungen abklemmen und die<br />
vorhandene KEL demontieren zu müssen. Ein Durchfädeln<br />
der Leitungen durch den teilbaren Rahmen entfällt, da<br />
dieser erst zusammengerastet wird, wenn die Leitungen<br />
durch den Ausbruch durchgeführt wurden. Für die<br />
Ausbruchbreite kann statt 36 auch 46 mm gewählt werden.<br />
www.icotek.com<br />
IIOT IM BLICK: ETHERNET-SWITCHES FÜRS FELD<br />
Ethernet-Switches, die mit ihrer hohen Schutzart auch in rauer<br />
Umgebung eingesetzt werden können, sind die unmanaged<br />
6-Port-Ethernet-Switches von IFM Electronic. Sie sind für TCP/<br />
IP-basierende IIoT-Applikationen geeignet. Sie unterstützen die<br />
Übertragungsstandards 10Base-T und 100Base-TX. Die Ports<br />
sind mit M12-Steckverbindern ausgestattet, die robuster als<br />
RJ45-Steckverbindern sind. Die Spannungsversorgung basiert<br />
ebenfalls auf M12-Verbindern – hier ist auch eine Version mit<br />
Daisy-Chain erhältlich. Die Switches gibt es in den Schutzarten<br />
IP67 oder IP69K. Die Geräte mit der höheren Schutzart sind mit<br />
Edelstahlbuchsen ausgestattet und eignen sich auch für den<br />
Lebensmittelbereich.<br />
Der Betriebstemperaturbereich<br />
von<br />
- 25 bis + 70 °C, die<br />
Spannungsversorgung<br />
von DC 8 V<br />
bis 32 V sowie die<br />
hohe Schock- und<br />
Vibrationsfestigkeit<br />
erleichtern den<br />
Einsatz in mobilen<br />
Arbeitsmaschinen.<br />
Durch die E20-<br />
Zulassung können<br />
sie sogar im<br />
Außenbereich<br />
von Fahrzeugen<br />
eingesetzt werden.<br />
www.ifm.com<br />
DIREKTE MESSUNG MIT KOMPAKTEM<br />
UND FLEXIBLEM MESSRADSYSTEM<br />
ICH PROFITIERE VON MEINER MultiCut:<br />
Weil mit ihr die Bearbeitung<br />
von Kabelkanälen noch<br />
effizienter wird.<br />
Das neue Messradsystem MWE02 von Kübler besteht aus<br />
Federarm, Drehgeber sowie Messrad und ermöglicht<br />
zuverlässige Geschwindigkeits-, Positions- und Distanzmessung<br />
in Anwendungen mit linearen Bewegungen.<br />
Es wird direkt auf der Messoberfläche installiert und<br />
erlaubt so eine direkte und präzise Erfassung der<br />
Messdaten. Das System lässt sich horizontal, vertikal<br />
oder kopfüber schnell und einfach montieren. Der<br />
Drehgeber kann beidseitig in 30°-Schritten am Federarm<br />
befestigt werden. Es sind Messräder für verschiedene<br />
Messoberflächen verfügbar: mit O-Ring NBR70, mit<br />
glatter Polyurethan- oder Kreuzrändel (Aluminium)-<br />
Oberfläche in den Umfängen 200 mm und 6". Der<br />
inkrementale Sendix-KIS40-Drehgeber mit seiner<br />
hohen Auflösung von bis zu 2 500 Impulsen und einer<br />
maximalen Geschwindigkeit von bis zu 4 500 min -1<br />
sorgt für große Präzision und Dynamik.<br />
www.kuebler.com<br />
Egal, ob es um die Bearbeitung des PIK-, Industrie- oder VARiOX-<br />
Kabelkanals geht. Mit der PFLITSCH MultiCut habe ich eine Maschine,<br />
die 100%ig zu meinem Arbeitsprozess und Einsatz passt.<br />
Mehr Infos unter www.pflitsch.de<br />
10% RABATT<br />
auf Komponenten *<br />
*nur bis zum 30.09. und gilt nicht für Antriebe
ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
UPDATE: 30 V NETZTEIL-GENERATION FÜR ASI-5<br />
Bihl+Wiedemann präsentiert<br />
eine neu entwickelte<br />
30-V-Netzteil-Generation. Sie<br />
ist speziell für die ASi-5<br />
Kommunikation konzipiert<br />
und eignet sich auch für<br />
gemischte ASi-5/ASi-3-<br />
Applikationen. Bei den neuen<br />
Komponenten hat der<br />
Automatisierungs spezialist<br />
Störungen, wie sie bei<br />
Netzteilen typischerweise<br />
vorkommen, in den für ASi-5 und ASi-3 relevanten Bereichen<br />
auf ein Minimum reduziert. Zudem ist die Datenentkopplung in<br />
die ASi-5/ASi-3-Gateways integriert. Dadurch bauen die<br />
Netzteile deutlich kompakter. Sie können aneinandergereiht<br />
werden, wodurch sich wertvoller Platz im Schaltschrank sparen<br />
lässt. In Verbindung mit den ASi-5/ASi-3-Gateways kann der<br />
Anwender auch Ströme und Spannungen der Energieversorgung<br />
von ASi-Installationen dauerhaft im Blick behalten.<br />
www.bihl-wiedemann.de<br />
NEUE WEGE IN <strong>DER</strong> MINIATURISIERUNG<br />
In der neuen PNO Richtlinie Profinet Cabling and Interconnection<br />
Technology – Guideline for Profinet Version 5.0 – ist das<br />
ix-Industrial-Steckgesicht als neuer Standard für Ethernet-<br />
Anwendungen spezifiziert. Die Richtlinie gibt Profinet-Nutzern<br />
ein verlässliches Regelwerk für industrielle Verkabelung. Mit<br />
dem ix Industrial von<br />
Harting erhalten<br />
Anwender eine neue<br />
Schnittstelle für<br />
Ethernet, die deutlich<br />
kleiner und robuster<br />
ist als bisherige<br />
RJ45-Lösungen. Das<br />
Produkt ermöglicht einen zuverlässigen Kontakt bei Schock und<br />
Vibration, ist einfach zu handhaben und eröffnet neue Wege<br />
in der Miniaturisierung. Je nach Anwendungsfall kann der<br />
Anwender zwischen einem geraden oder einem gewinkelten<br />
Kabelabgang wählen. So sind auch enge Platzverhältnisse in<br />
Schaltschränken kein Problem. Für anspruchsvolle Einsatzumgebungen<br />
ist die ix Industrial Schnittstelle ab Herbst auch<br />
in IP65/67 geschützten PushPull-Gehäusen verfügbar.<br />
www.harting.com<br />
AUF NUMMER SICHER: HF-RFID-GESTÜTZTE<br />
ZUSTANDSERFASSUNG IM EX-BEREICH<br />
Turck präsentiert erstmals einen HF-RFID-Schreib-<br />
Lese-Kopf in Zündschutzart Ex-m zur berührungslosen<br />
Identifikation von Schlauch- und Flanschverbindungen in<br />
explosionsgeschützten Bereichen. TN-R42/TC-Ex ist für<br />
den unmittelbaren Einsatz in ATEX-Zone 1/21 zertifiziert.<br />
Aufgrund des kompakten Designs lässt sich das Gerät in<br />
beengten Applikationen montieren. TN-R42/TC-Ex verhält<br />
sich interfaceseitig<br />
wie ein<br />
Standard-<br />
Schreib-Lese-<br />
Kopf für den<br />
sicheren<br />
Bereich. Bei<br />
erhöhten<br />
Anforderungen<br />
an Datensicherheit<br />
und<br />
Zugriffsschutz<br />
stehen auch HF-RFID-Datenträger mit Passwort-Funktion<br />
zur Verfügung. Der Schreib-Lese-Kopf lässt sich an die<br />
RFID-Interface-Serien BL20 oder TBEN anschließen, die bei<br />
Bedarf in Schutzgehäusen in Zone 2/22 installiert werden.<br />
Neben der Schlauchkennung können Informationen zum<br />
Steckplatz, Datum, Uhrzeit oder dem Reinigungszustand<br />
verarbeitet werden. Der Datentransfer an das Leitsystem<br />
erfolgt wahlweise über Profitnet, Ethernet/IP oder<br />
Modbus TCP.<br />
www.turck.com<br />
ENERGIEFÜHRUNGSSYSTEME ERÖFFNEN<br />
DEN BLICK IN DIE STERNE<br />
Tsubaki Kabelschlepp fertigt unter anderem Energieführungssysteme<br />
für Teleskope, die in rauer Umgebung sowie<br />
bei hohen Temperaturen zum Einsatz kommen. Über die<br />
Belastung hinaus sind Vorgaben an eine präzise und<br />
vibrationsarme Führung maßgeblich. Außerdem fallen<br />
große Datenmengen bei Kamerasystemen an. Die langjährige<br />
zyklische Führung der hierfür erforderlichen Lichtwellenbzw.<br />
Glasfaser-Leitungen ist durch das Energieführungssystem<br />
sicherzustellen. Stahl- und Kunststoff-Energieketten<br />
kommen z. B. im chilenischen „Large Synoptic Survey<br />
Telescope“ auf über 2 600 m Höhe zum Einsatz. Beim<br />
Alfred-Jensch-Teleskop der Thüringer Sternwarte obliegt<br />
einem Energiekettensystem<br />
aus Kunststoff<br />
die Versorgung der<br />
Kameras. Für ähnlich<br />
gelagerte Anwendungen<br />
eignen sich neben<br />
Heavy-Duty-Lösungen<br />
auch die Totaltrax-<br />
Energieführungen, die<br />
anwendungsspezifisch<br />
ausgelegt und einbaufertig<br />
geliefert werden.<br />
Auf Wunsch übernimmt<br />
der Hersteller<br />
auch die Leitungsbelegung<br />
sowie die<br />
Montage vor Ort.<br />
www.kabelschlepp.de<br />
20 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de<br />
LIMBACH.indd 1 22.11.2017 08:28:39
ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
LASERSENSOREN FÜR STRUKTURIERTE<br />
UND METALLISCHE OBERFLÄCHEN<br />
Die Lasersensoren<br />
der Reihe<br />
optoNCDT 1900LL<br />
von Micro-Epsilon<br />
kommen vor<br />
allem in der<br />
Fabrikautomatisierung,<br />
Robotik,<br />
Elektronikfertigung<br />
und im<br />
Automobilsektor<br />
zum Einsatz. Dort lösen sie hochpräzise Messaufgaben<br />
auf metallischen, rauen und strukturierten Oberflächen<br />
in Messbereichen von 10 und 25 mm. Eine spezielle<br />
zylindrische Linse weitet den herkömmlichen Lichtpunkt<br />
zu einem ovalen Lichtfleck auf. Die optische Mittelung<br />
über diesen kompensiert Unebenheiten der Oberfläche.<br />
Zusätzlich optimieren intelligente Software-Algorithmen<br />
das Signal. Den größten Vorteil erzielt die Laserlinie<br />
bei Messaufgaben mit reiner Abstandsänderung in<br />
Z-Richtung. Bei Bewegungen in X- oder Y-Richtung<br />
liefern diese Modelle ebenfalls stabile Messwerte.<br />
Eine weitere Besonderheit bietet die Kombination aus<br />
Größe, Geschwindigkeit und Genauigkeit. Die Lasersensoren<br />
arbeiten dynamisch mit hoher Messrate,<br />
einer sehr guten Fremdlichtbeständigkeit sowie einer<br />
sehr schnellen Belichtungsregelung.<br />
www.micro-epsilon.com<br />
PLATTFORM FÜR HOCHFLEXIBLE<br />
BEDIEN- UND BEOBACHTUNGSLÖSUNGEN<br />
Pepperl+Fuchs stellt mit der modularen HMI-Bedienstation<br />
VisuNet FLX eine Baureihe von Bedien- und Beobachtungssystemen<br />
für ATEX-/IECEx-Zone 2/22, Division 2 und Non-<br />
Ex-Bereiche vor. Sie soll für größtmögliche Flexibilität im Feld<br />
sorgen. Die Plattform ist an den Bedürfnissen der (petro-)<br />
chemischen und pharmazeutischen Industrien ausgerichtet.<br />
Die Geräte können dabei in drei Grundkonfigurationen bezogen<br />
werden. Zum einen als vollständiges HMI-System mit verschiedenen<br />
Display-Optionen in Full HD. Dieses ist mit Thin-Clientbzw.<br />
PC- oder Direct-Monitor-Einheit kombiniert, inklusive<br />
Gehäuse aus rostfreiem Edelstahl in hygienischem Design. Es ist<br />
geeignet zur Stand-Alone-Installation, z. B. auf einem Standfuß<br />
oder Tragarm. Die zweite Option ist ein Panel-PC, ebenfalls mit<br />
Full-HD-Display, für den Schalttafeleinbau. Die dritte Möglichkeit<br />
ist der Box-PC, also ein Stand-Alone-PC bzw. -Thin-Client für den<br />
direkten Einbau in den Schaltschrank.<br />
www.pepperl-fuchs.com<br />
PROZESSZUSTÄNDE KONTROLLIEREN –<br />
ZU JE<strong>DER</strong> ZEIT UND AN JEDEM ORT<br />
ICH SETZ´ AUF MEINE MultiCut:<br />
Weil mir ihre Schneidplatten<br />
volle Flexibilität bieten.<br />
Um die Füllstand- und Druckmessung zu vereinfachen und<br />
übersichtlicher zu gestalten, hat Vega Grieshaber eine<br />
neue Generation an Steuergeräten entwickelt. Diese<br />
können im Schaltschrank, auf der Schalttafel oder direkt<br />
im Feld installiert werden. Alle Funktionen lassen sich<br />
mithilfe eines grafischen Anwendungsassistenten intuitiv<br />
einstellen, sodass das Gerät schnell einsatzbereit ist. Über<br />
das kontraststarke Display stehen sämtliche Optionen für<br />
die Visualisierung der Messdaten zur Verfügung. Dank der<br />
im Verhältnis zur kleinen Bauform großen Diagonale sind<br />
die Informationen auch aus der Ferne und bei hellem<br />
Tageslicht gut erkennbar. Die Geräte lassen sich per<br />
Bluetooth, Smartphone oder Tablet parametrieren und<br />
bedienen. Auch historische Verläufe stehen somit bei<br />
gebotenem Sicherheitsabstand bereit. Zum Einsatz<br />
kommen die Vegamet-Modelle 140, 340 und 800<br />
bei Pumpensteuerungen und Durchflussmessungen,<br />
als Summenzähler, Datenlogger oder bei Differenz-,<br />
Summen- und Mittelwertberechnungen.<br />
www.vega.com<br />
Bei der PFLITSCH MultiCut kann ich die Konturen zum Bearbeiten<br />
des PIK-, Industrie- oder VARiOX-Kabelkanals frei wählen. Es lassen<br />
sich auf einer Schneidplatte sogar Konturen unterschiedlicher<br />
Kabelkanäle platzieren.<br />
Mehr Infos unter www.pflitsch.de<br />
10% RABATT<br />
auf Komponenten *<br />
*nur bis zum 30.09. und gilt nicht für Antriebe
ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
SCHNELL<br />
UND SOLIDE<br />
Durch die Digitalisierung ergeben sich für Konstrukteure bei Neu- und Umbauten<br />
von Anlagen neue Herausforderungen: Hohe Datenmengen sollen sicher und schnell<br />
in oft rauer Umgebung übertragen werden. Lichtwellenleiter-Verkabelungssysteme<br />
mit robusten Steckverbindern und hohen Polzahlen sind zum Aufbau solcher<br />
Infrastrukturen ideal.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Vor dem Hintergrund der Digitalisierung steigt das Datenvolumen<br />
zunehmend – und bringt Kupferkabel an<br />
die Grenzen ihrer Kapazität. Daher setzt die Industrie<br />
vermehrt auf Lichtwellenleiter-Infrastrukturen (LWL).<br />
Die Kabel und Leitungen sind bis zu 90 % leichter und dünner<br />
als Kupferkabel und erlauben dennoch größere Übertragungsstrecken<br />
und Datenraten.<br />
Bei der Planung eines LWL-Verkabelungssystems stellt sich<br />
anfangs zumeist die Frage nach der Art der Anschlusstechnik.<br />
Soll diese durch Fusionsspleißen, Feldkonfektionierung oder<br />
mit einem vorkonfektionierten Plug-and-play-Anschlusssystem<br />
erfolgen? Für das Fusionsspleißen und die Feldkonfektion<br />
benötigt man in der Regel einen Fachbetrieb, wenn man nicht<br />
auf eigenes Fachpersonal zurückgreifen kann. Bevorzugt man<br />
eine einfache Lösung, fällt die Wahl auf das Plug-and-play-<br />
Autor: Frank Kölske, Product Marketing Data Connectors,<br />
Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg<br />
Die Verteilerfelder der Serie M17 MPO umfassen unterschiedliche<br />
Formate und Bestückungen von Komponenten<br />
22 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de
ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
HOHE DATENRATEN AUF<br />
LANGEN WEGEN<br />
Das LWL-Verkabelungssystem von Phoenix<br />
Contact spielt seine Stärken überall dort aus,<br />
wo hohe Datenraten in rauen Umgebungen<br />
übertragen werden müssen. Als Plug-and-play-<br />
Lösung kann es einfach installiert werden.<br />
Mit einer praxiserprobten Glasfaser für hohe<br />
Datenraten bis zu 1 Gbit/s ist es für den<br />
Aufbau von langen Entfernungen geeignet.<br />
Damit löst das LWL-Verkabelungssystem in<br />
M17-Ausführung viele Probleme bei der<br />
Installation, der Anschlusstechnik und der<br />
Datenübertragung.<br />
FRANK KÖLSKE,<br />
Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg<br />
Am weitesten verbreitet sind für diese Anwendung 19"-Schränke,<br />
in denen die Verteilerfelder als auch die aktiven Komponenten<br />
installiert sind. Baugruppenträger mit einer Höhe von 3 HE<br />
bieten Platz für bis zu zwölf Module, wobei jedes Modul eine<br />
12-polige M17 MPO-Kupplung und sechs LC-Duplex-Kupplungen<br />
aufnimmt. Für weitere Ausbaustufen stehen unterschiedlich<br />
bestückte 19"-Ausführungen mit 1 HE für 4, 12 und 24 Pole<br />
zur Verfügung.<br />
MEHR FLEXIBILITÄT MIT GLASFASERN<br />
Um Datenraten bis zu 1 Gbit/s über lange Entfernungen bis zu<br />
300 m sicher zu übertragen, wurde das LWL-Verkabelungssystem<br />
in M17 mit einer bewährten Multimode-LWL-Faser ausgestattet.<br />
Zum Einsatz kommt eine Gradientenindexfaser mit einem Kern-/<br />
Mantel-Durchmesser von 62,5/125 µm. Diese erfüllt die Anforderungen<br />
an eine OM1-Faser sowie die der wichtigsten internationalen<br />
Normen. Da die Linklänge auch von der Wellenlänge der<br />
verwendeten Aktivkomponente abhängt, können mit einer höheren<br />
Wellenlänge von 1 300 nm sogar noch höhere Reichweiten bei<br />
gleicher Datenrate erzielt werden.<br />
Bilder: Phoenix Contact GmbH & Co. KG<br />
www.phoenixcontact.com<br />
System: Die Installation kann werkzeuglos mit eigenem<br />
Personal durchgeführt werden.<br />
Ein weiterer wichtiger Aspekt im rauen Umfeld ist die Anforderung<br />
an hohe Schutzarten für die Anschlusskomponenten,<br />
wie etwa IP67. Für diese hohen Anforderungen kommt als<br />
Anschlusslösung ein M17-Rundsteckverbinder in Frage. Da<br />
mit der digitalen Transformation jedoch auch die Anforderungen<br />
an Bandbreiten und Datenraten steigen, stößt man<br />
mit einer kupferbasierten Datenverkabelung schnell an die<br />
Grenzen des Mediums. In diesem Fall bietet es sich an, Datenpakete<br />
über Lichtwellenleiter zu übertragen. Mit dem LWL-<br />
Verkabelungssystem in M17 hat Phoenix Contact eine Lösung<br />
entwickelt, die die Stärken des M17-Rundsteckverbinders mit<br />
denen einer LWL-Infrastruktur vereint.<br />
STECKVERBIN<strong>DER</strong> SPEZIELL<br />
FÜR LICHTWELLENLEITER<br />
Das Herzstück des LWL-Verkabelungssystems bildet der neue<br />
Rundsteckverbinder M17 speziell für Lichtwellenleiter. Dieser<br />
ist in Polzahlen von 4 bis 24 erhältlich. Für die Verkabelung<br />
von Außenstellen untereinander gibt es die 4-polige Variante,<br />
bei der vier Keramik-Ferrulen im M17-Format sicher<br />
verpackt werden. Bei einer Verkabelung von der Zentrale zu<br />
einem Außenverteiler im Feld werden häufig 12 oder 24 Fasern<br />
benötigt. Dank der Integration einer bewährten MT-Ferrule<br />
konnte diese hohe Anzahl an Fasern in der Serie M17<br />
MPO kompakt und sicher verpackt werden.<br />
Die Verteilerfelder der Serie M17 MPO umfassen unterschiedliche<br />
Formate und Bestückungen von Komponenten.<br />
Unterschiedlich große Kabelkanäle mit nur einer Maschine ablängen?<br />
Mit der MultiCut von PFLITSCH kein Problem. Die Schneidplatte der<br />
MultiCut kann mit mehreren Schneidkonturen in unterschiedlichen<br />
Größen konfiguriert werden.<br />
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ICH VERLASS‘ MICH AUF MEINE MultiCut:<br />
Weil ich mit einer Schneidplatte<br />
alle meine Kabelkanäle<br />
bearbeiten kann.<br />
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ELEKTROTECHNIK / INDUSTRIEELEKTRONIK<br />
STÖRERN<br />
AUF <strong>DER</strong><br />
SPUR<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Der beste Schutz gegen Störsignale ist eine gut<br />
abgeschirmte Kabelverbindung, besonders<br />
neuralgische Stellen sind Kabelverschraubungen<br />
und Steckverbinder. Dort sind eine große<br />
Kontaktfläche und ein geringer elektrischer<br />
Widerstand zur Erde wichtig.<br />
Von einem elektromagnetisch verträglichen Gesamtsystem<br />
spricht man, wenn es sich von elektromagnetischen<br />
Feldern anderer Systeme nicht in seiner Funktion stören<br />
lässt und auch diese Systeme nicht stört – so lautet die<br />
Definition in Kürze. In der Praxis ist das aber häufig nicht der Fall,<br />
immer wieder werden schlecht geschirmte Verbindungen zu Einfallstoren<br />
für Störungen, insbesondere im Bereich der Kabelverschraubung<br />
oder im Stecker. Da verwundert es, dass die Kabelund<br />
Verbindungstechnik zwar in vielen Bereichen durch Normen<br />
und gesetzliche Bestimmungen geregelt ist, und dass es<br />
auch eine EMV-Richtlinie gibt, die allerdings nicht die Verkabelung<br />
regelt. Denn Steckverbinder, Kabel und Leitungen sind im<br />
Sinne des EMV-Gesetzes Bauteile ohne direkte Funktion. Das<br />
heißt aber nicht, dass jeder Hersteller die EMV-Eigenschaften<br />
seiner Bauteile nach Gutdünken definieren kann. Vielmehr sind<br />
Autor: Bernd Müller, freier Journalist im Auftrag von LAPP<br />
EMV-relevante Anforderungen für einige geschirmte Leitungstypen<br />
wie beispielsweise die Ölflex 140CY von Lapp Teil der europäischen<br />
oder nationalen Kabel- und Leitungsbauartnormen.<br />
WI<strong>DER</strong>STAND ZWECKLOS<br />
Aus EMV-Sicht muss der elektrische Widerstand zwischen Kabelschirm<br />
und Erdpotential für eine ideale Verbindung von Kabel<br />
und Stecker so gering wie möglich sein. Dafür ist eine möglichst<br />
große Kontaktfläche nötig. Daher sollte am Übergang von der Kabelverschraubung<br />
zum Stecker der Kabelschirm rundherum und<br />
DIE KABELVERSCHRAUBUNGEN<br />
UND STECKVERBIN<strong>DER</strong> VEREINEN<br />
HERVORRAGENDE ELEKTRO-<br />
MAGNETISCHE VERTRÄGLICHKEIT<br />
MIT EINFACHER MONTAGE<br />
ohne Lücken aufliegen. Nur dann kann das Steckergehäuse als<br />
faradayscher Käfig wirken und Störsignale von außen sicher fernhalten.<br />
Außerdem ist es wichtig, dass diese optimale Schirmkontaktierung<br />
an beiden Enden des Kabels stattfindet und mit dem<br />
Erdpotenzial verbunden ist, denn das schwächste Glied bestimmt,<br />
wie gut die Abschirmung ist.<br />
Große metallische Flächen und durchgängige elektrische Verbindungen<br />
mit guter Leitfähigkeit begünstigen die Abschirmung.<br />
Wie beim Rechteckstecker Epic Ultra. Sein Metallgehäuse ist vernickelt,<br />
die Dichtung wurde nach innen verlegt, sodass sich die<br />
24 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de
Zum Rechteckstecker<br />
Epic Ultra, passt die<br />
Kabelverschraubung<br />
Skintop MS-M Brush<br />
optimal, denn für ein<br />
gut abgeschirmtes<br />
Gesamtsystem muss<br />
auch der Übergang<br />
vom Steckverbinder<br />
zum Kabel dichthalten<br />
Wenn die Experten von Lapp einen Schaltschrank öffnen, sehen<br />
sie häufig schon auf den ersten Blick, ob es hier EMV-Probleme<br />
geben kann. Wenn beispielsweise die Erdungsbänder<br />
an den Türen fehlen, leidet die Abschirmung. Oder wenn es<br />
im Schaltschrank eng zugeht, werden die empfohlenen Biegeradien<br />
der Kabel schnell unterschritten, die Kabel sind dann<br />
direkt hinter dem Kabelabgang geknickt. Führen dann direkt<br />
daneben Powerleitungen mit hohen Strömen vorbei, können<br />
die starken elektromagnetischen Impulse in die schlecht abgeschirmte<br />
Leitung streuen und zu Störungen in der gesamten<br />
Anlage führen. Für solche kritischen Anwendungen ist die<br />
Skintop MS-M Brush die Lösung. Wie man Stecker und Kabel<br />
auch dreht oder biegt, die Kontaktfläche zwischen Abschirmgeflecht<br />
der Leitung und Bürsteneinsatz der Kabelverschraubung<br />
bleibt unverändert gut. Das ist sowohl nützlich bei der festen Montage am Gehäuse<br />
als auch bei bewegten Anwendungen, etwa vorne an einem Roboterarm, wo auf engstem<br />
Raum mehrere Power- und Datenleitungen verlaufen.<br />
HEILUNG FÜR DEN SCHIRM<br />
Lapp hat seine Kabelverschraubungen so entwickelt, dass das Gesamtsystem möglichst<br />
elektromagnetisch verträglich und funktionsfähig ist. Eine letzte Unsicherheit bleibt allerdings.<br />
Ein Klassiker ist, dass der Monteur beim Abmanteln aus Versehen zu tief schneidet<br />
und die Schirmung verletzt, wodurch die Abschirmwirkung leidet. Das ist auch beim automatischen<br />
Abmanteln nicht ganz ausgeschlossen, denn die verwendeten Werkzeuge haben<br />
gewisse Fertigungstoleranzen. Wenn die Installateure darüber Bescheid wissen, können<br />
sie Fehler weitgehend ausschließen. Dazu hat Lapp ein eigenes Webinar zum Thema<br />
EMV und Kabelverschraubungen produziert sowie Schulungsvideos.<br />
Bilder: U.I. Lapp GmbH<br />
www.lappkabel.de<br />
beiden metallischen Gehäuseteile großflächig berühren. Dazu<br />
passt die Kabelverschraubung Skintop MS-M Brush, denn<br />
für ein gut abgeschirmtes Gesamtsystem muss auch der Übergang<br />
vom Steckverbinder zum Kabel dichthalten. Während<br />
üblicherweise für die Fixierung des Schirmes eine Feder sorgt,<br />
übernehmen dies bei der Skintop Brush tausende von ringförmig<br />
angeordneten Bürstenhärchen. Der Vorteil: Der große variable<br />
Klemmbereich macht die Montage, Demontage und<br />
Zuordnung einfacher und schneller. In einem einzigen Arbeitsgang<br />
wird das Kabel zentriert, fixiert, zugentlastet und<br />
hermetisch abgedichtet. Ströme, die durch Störsignale von<br />
außen induziert werden, fließen über die hoch leitfähige und<br />
360° umlaufende Bürstenschirmung effizient ab. Das ist besonders<br />
für die Übertragung empfindlicher Signale wichtig.<br />
SÜNDEN IM SCHALTSCHRANK<br />
Mit individualisierbaren Schneidplatten, unterschiedlichen Antrieben<br />
und nützlichem Zubehör lässt sich die PFLITSCH MultiCut exakt so<br />
konfigurieren, wie ich sie für meine tägliche Arbeit brauche.<br />
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ICH SCHWÖR‘ AUF MEINE MultiCut:<br />
Weil ich sie genau an meine<br />
Ansprüche anpassen kann.<br />
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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
FLEXIBLES<br />
MULTITALENT<br />
Messumformer, Schalter, Display, Logik und<br />
Industrie-4.0-Konnektivität in einem Gerät – das alles<br />
vereint ein neuer Multifunktions-Drucksensor<br />
zur Überwachung hydraulischer und<br />
pneumatischer Systeme.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Der wartungsfreie und diagnosefähige Multifunktions-<br />
Drucksensor PBS plus von Sick bietet durch eine<br />
smarte Gestaltung der Prozessanschlusstechnik sowie<br />
umschaltbare Analog- und Digitalausgänge ein<br />
Höchstmaß an Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Einsatzszenarien.<br />
Gleichzeitig minimiert seine Vielseitigkeit die<br />
Typenvielfalt – und gewährleistet eine schnelle Verfügbarkeit<br />
und vereinfachte Bevorratung.<br />
Eingesetzt wird der PBS plus überall dort, wo Drücke in hydraulischen<br />
oder pneumatischen Systemen und diversen Produktionsprozessen<br />
gemessen, gesteuert oder überwacht werden sollen.<br />
So ist er z. B. im Maschinenbau zur Überwachung von Hydraulikkräften<br />
in Pressen und umformenden Maschinen sowie generell<br />
des Systemdrucks in hydraulischen Antriebs- und<br />
Steuerungssystemen, aber auch in CNC-Werkzeugmaschinen, in<br />
der Verpackungstechnik und in der prozessnahen Automatisierungstechnik<br />
zu finden.<br />
Autor: Ralf Kühnemund, Produktmanager Druck- und Temperatursensoren,<br />
Business Unit Industrial Instrumentation, SICK AG, Waldkirch<br />
VERGRÖSSERUNG <strong>DER</strong> MESSBEREICHE<br />
STANDARDMÄSSIG HABEN<br />
ALLE DRUCKSENSOREN <strong>DER</strong><br />
PRODUKTFAMILIE PBS PLUS<br />
IO-LINK AN BORD<br />
Verglichen mit seinem Vorgänger – dem Drucksensor PBS – hat<br />
sich der neue PBS plus in allen messtechnischen Disziplinen<br />
deutlich verbessert. So decken die verschiedenen Versionen des<br />
Drucksensor größere Messbereiche von 0 bar bis 1000 bar ab –<br />
wobei die Verfügbarkeit kleinerer Messbereiche unterhalb von<br />
1 bar jetzt auch den Einsatz in der hydrostatischen Füllstandsmessung<br />
ermöglicht. In den voll verschweißten, korrosionssicheren<br />
Edelstahl-Messzellen kommen für die niedrigen Messbereiche<br />
bis 6 bar piezoresistive Sensorzellen zum Einsatz – die Versionen<br />
für höhere Prozessdrücke ab 10 bar nutzen Metall-Dünnfilm-Sensoren.<br />
Unabhängig von ihrer jeweiligen Technologie<br />
erreichen alle PBS plus entsprechend der IEC 61298-2 eine signifikante<br />
Genauigkeit von ≤ ± 0,5 % sowie eine Nicht-Linearität von<br />
≤ ± 0,25 % der Spanne. Auch hat sich die Antwortzeit des neuen<br />
Drucksensors im Vergleich zum Vorgänger auf ≤ 5 ms halbiert.<br />
Zudem lässt sich der Analogausgang skalieren: nicht der sensortechnisch<br />
mögliche, sondern der in der Applikation tatsächlich<br />
26 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de
AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
Einen großen Schritt nach vorne macht der PBS plus durch seine vielfache Flexibilität.<br />
So konzentriert sich die Produktfamilie auf vier Standard-Prozessanschlüsse<br />
– dafür aber stehen ein halbes Dutzend<br />
Adapter zur Verfügung, die flexibel mit der jeweiligen<br />
Anschlusstechnik der Sensoren kombiniert<br />
werden können. Für Messungen mit pastösen<br />
Medien, stehen z. B. Varianten mit frontbündiger<br />
Membran zur Verfügung. Darüber hinaus überzeugt<br />
der PBS plus durch seine Umschaltfunktionen:<br />
am Gerät kann der Anwender beim optionalen<br />
Analogausgang zwischen Strom- und<br />
Spannungssignal wählen. Auch die zwei Schaltausgänge<br />
sind einstellbar. Das multifunktionale<br />
Konzept der neuen Drucksensoren von Sick hat<br />
einen weiteren Vorteil: die schnellere Verfügbarkeit<br />
bei gleichzeitig vereinfachter Beschaffung<br />
und Bevorratung. Grund hierfür ist, dass sich vor<br />
allem durch die Konzentration auf wenige wichtige<br />
Prozessanschlüsse, die verschiedenen Umschaltfunktionen<br />
sowie die durchgängig integrierte<br />
IO-Link-Kommunikation die Anzahl möglicher<br />
Sensorausführungen um etwa zwei Drittel<br />
reduziert hat. Dadurch erreicht der PBS plus eine<br />
ausgezeichnete Verfügbarkeit – selbst Ausführungen<br />
für ungewöhnliche Randbedingungen<br />
können ab Lager schnell geliefert und vor Ort<br />
mechanisch und messtechnisch konfiguriert<br />
werden.<br />
relevante Messbereich kann auf die volle Spanne von 0 V bis 10 V oder von 4 mA<br />
bis 20 mA abgebildet werden. Diese komplette Ausnutzung des Signalausgangs<br />
versetzt den Anwender in die Lage, Prozesswerte und Schaltschwellen noch individueller<br />
einstellen zu können. Standardmäßig haben alle Drucksensoren zudem<br />
IO-Link – und damit Industrie 4.0-Konnektivität – an Bord. Abgesehen von der<br />
möglichen direkten Datenübertragung in ERP- oder Cloudapplikationen über<br />
dieses Kommunikationsprotokoll werden die Prozessdaten der PBS plus jetzt als<br />
direkte Messwerte in Bar übertragen – das Umrechnen in einer Steuerung entfällt.<br />
Die Einstellung der Sensoren kann ebenfalls über IO-Link erfolgen – oder aber<br />
über die drei großen Tasten und das in der Ablesefreudlichkeit verbesserte Display<br />
an den Geräten.<br />
MULTIFUNKTIONALES KONZEPT<br />
Eingesetzt wird der PBS plus<br />
überall dort, wo Drücke<br />
in hydraulischen oder<br />
pneumatischen Systemen und<br />
diversen Produktionsprozessen<br />
gemessen, gesteuert oder<br />
überwacht werden sollen<br />
INTEGRIERTE<br />
DIAGNOSEFUNKTIONEN<br />
Im Betrieb benötigt der Sensor keinerlei Wartung,<br />
denn er enthält keine beweglichen Teile,<br />
die ermüden könnten. Die Schutzart des PBS<br />
plus ist mit IP65 und IP67 spezifiziert – Staub<br />
und Spritzwasser aus dem Einsatzumfeld können<br />
also nicht in den Sensor eindringen. Zudem<br />
widersteht die hermetisch dichte Edelstahl-<br />
Messzelle auch dem Kontakt mit aggressiven<br />
Medien. Bei unerwarteten Druckschlägen ist der<br />
Sensor durch eine hohe Überlastsicherheit – bis<br />
Faktor 2 des Messbereichsendwertes – wirkungsvoll<br />
vor Beschädigungen geschützt. Für die Maschinen-<br />
oder Anlageninstandhaltung liefert der<br />
Drucksensor über IO-Link eine Reihe von Diagnosedaten.<br />
So überwacht er kontinuierlich die<br />
Temperatur der Elektronik – die integrierte Logik<br />
meldet das Erreichen parametrierter Minimaloder<br />
Maximalwerte. Gleichzeitig kontrolliert der<br />
PBS plus die hydraulischen und pneumatischen<br />
Systeme auf mögliche Druckspitzen. Auch die<br />
Spannungsversorgung des Sensors wird unterbrechungsfrei<br />
aufgezeichnet. Erkannte Fehler<br />
und Zustände werden eigenständig an eine Steuerung<br />
oder eine ERP-Applikation gesendet, um<br />
die Daten zeitnah für eine vorausschauende<br />
Wartung zu nutzen.<br />
Bilder: SICK AG<br />
www.sick.com<br />
www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 27
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
FISSLER SETZT AUF SICHERE<br />
BODENHAFTUNG<br />
Die optimale Funktion eines Kochtopfs hängt von seinem Aufbau und dem<br />
Herstellungsprozess ab. Beides sollte daher perfekt aufeinander abgestimmt sein.<br />
Der Boden eines Kochtopfs ist jedoch vielschichtig und damit sich im Herstellungsprozess<br />
Boden, Kern und Topf nicht verschieben, heftet eine Schweißanlage die<br />
einzelnen Komponenten passgenau zusammen. Welche Rolle hierbei eine<br />
elektromechanische Servopresse spielt und worauf es dabei ankommt, lesen Sie hier.<br />
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />
Wärme leiten, verteilen, halten. Ein Topf muss diese<br />
drei Aufgaben optimal erfüllen, um sich in der<br />
Amateur- und Profiliga zu bewähren. Wie ein Kochgeschirrhersteller<br />
das erreicht, weiß Fissler. Vor<br />
175 Jahren von Blechschmied Carl Philipp Fissler in Idar-Oberstein<br />
gegründet, steht das heute international tätige Unternehmen<br />
Fissler GmbH für Kochgeschirr „Made in Germany“. Dass<br />
die Premium-Töpfe halten, was Fissler verspricht, bestätigt wiederholt<br />
die Stiftung Warentest. Das Geheimnis eines guten Topfs<br />
liegt in seinem Aufbau und dem Herstellungsprozess. Geht hier<br />
etwas schief, ist der Boden nicht eben. Und wenn er nicht plan<br />
auf der Herdplatte aufliegt, kann der Topf mindestens eine der<br />
drei gestellten Aufgaben nicht erfüllen.<br />
Ebenso hinderlich für die optimale Wärmeverteilung sind<br />
Hohlräume im Sandwichboden. Eine optimale Verbindung des<br />
Aluminiumkerns mit dem Edelstahlboden und -topf schafft ein<br />
Hammerschlag. Dieser schlägt mit 2 000 t auf die erhitzten Komponenten<br />
– Topf, Boden und Aluminiumkern. Lägen die einzelnen<br />
Teile einfach nur aufeinander, könnten sich schon beim<br />
Erhitzen Boden und Topf verschieben. „Das Ergebnis würde später<br />
den Energieverbrauch in die Höhe treiben und den Spaß am<br />
Kochen verderben“, sagt Gerd Maurer. Er ist Verkaufsleiter bei der<br />
Walter Heller GmbH in Dierburg, deren Sondermaschine Topf<br />
und Boden vor dem Erhitzen sicher und genau fixiert. „So bleibt<br />
alles an Ort und Stelle.“<br />
RUND 800 000 ARBEITSZYKLEN PRO JAHR<br />
Walter Heller ist Wiederholungstäter – im positiven Sinn. Vor drei<br />
Jahren konstruierte der Spezialist für Schweißtechnik bereits eine<br />
Maschine, die Topf, Boden und Kern mit einem Schweißpunkt<br />
heftet. Ende 2019 folgte der Auftrag für eine zweite. Deren wichtigste<br />
Komponenten: ein Rundtisch mit vier Bauteilaufnahmen –<br />
Nester genannt –, eine Schweißzange und deren Antrieb. Für die<br />
Sicherheit verbaut Heller einen Lichtvorhang und konstruierte<br />
den Rundtisch geschlossen. Sobald der Werker zwei Nester mit<br />
dem Edelstahlboden – er macht den Topf induktionsfähig und<br />
schützt das Aluminium vor Korrosion – sowie der besonders<br />
wärmeleitfähigen Aluminiumronde und dem tiefgezogenen Topf<br />
bestückt hat, gibt er den Prozess frei. Der Tisch dreht, die<br />
Schweißzange senkt sich Richtung Topfboden.<br />
Für das Absenken setzt Walter Heller auf einen elektromechanischen<br />
Servoantrieb aus der Tox-ElectricDrive-Reihe von Tox<br />
Pressotechnik. „Der Vorteil des Servoantriebs ist sein maximaler<br />
28 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
Der Servoantrieb<br />
Tox-ElectricDrive passt den<br />
Hub der Schweißelektrode<br />
individuell auf die jeweilige<br />
Topfgröße an; konstuiert<br />
wurde die Sondermaschine<br />
von Schweißspezialist<br />
Walter Heller<br />
Hub von 450 mm sowie die Option, diesen stufenlos anfahren<br />
zu können“, erklärt Gerd Maurer. So kann der Schweißspezialist<br />
unterschiedliche Topf- und Pfannengrößen mit Höhen von<br />
80 bis 320 mm anfahren. „Würden wir einen pneumatischen<br />
Zylinder einsetzen, müsste die Schweißzange jedes Mal den<br />
kompletten Weg fahren – dabei reichen für einen 150 mm<br />
hohen Topf auch 170 mm Hub“, verdeutlicht Maurer. „Bei rund<br />
800 000 Arbeitszyklen pro Jahr spart dies in Summe deutlich<br />
Zeit und Luft und relativiert damit den höheren Anschaffungspreis<br />
des Servoantriebs.“<br />
WAS ES MIT EINER SCHWIMMENDEN<br />
SCHWEISSZANGE AUF SICH HAT<br />
Doch was hat das mit einem ebenen Boden zu tun? „Bei dem<br />
Fissler-Projekt handelt es sich nicht um eine herkömmliche Widerstandspunktschweißanlage“,<br />
verrät der Verkaufsleiter. Zylinder<br />
und Zange sind so schwer, dass sie den noch nicht mal zehn<br />
Millimeter dicken Topfboden einfach verbiegen würden. Eine<br />
mögliche Lösung wäre eine feste Schweißzange. „Das war aber<br />
nicht möglich, da der Rundtisch aus Sicherheitsgründen geschlossen<br />
konstruiert ist“, erklärt Maurer. „Wir setzen daher auf<br />
eine schwimmende C-Schweißzange.“ Sobald der elektrische<br />
Servoantrieb die obere Elektrode absenkt, aktiviert sich ein<br />
Pneumatikzylinder. „Wir heben dadurch jedes Mal die Unterelektrode<br />
in den Tisch hinein und schließen so den Stromkreis.<br />
Das nimmt den Druck auf den Boden, und wir riskieren keine<br />
Verformung“, erläutert Maurer die durchdachte Mimik. Nach<br />
dem Schweißen sackt die Zange nach unten ab und gibt den<br />
Tisch wieder frei.<br />
Der ElectricDrive-Antrieb arbeitet mit bis zu 220 mm pro<br />
Sekunde. Nach rund acht Sekunden ist die Schweißanlage fertig,<br />
und der Tisch rotiert die nächsten Topfkomponenten unter<br />
die Zange. Während des Schweißvorgangs nimmt der Werker<br />
die fertigen Töpfe aus den beiden vorderen Bauteilaufnahmen<br />
und bestückt sie neu.<br />
THE ENGINEER’S CHOICE<br />
Hochpräzise Wellenfedern<br />
mit einer Bauraumeinsparung von bis zu 50%<br />
50%<br />
EINE ANLAGE FÜR VERSCHIEDENE GRÖSSEN<br />
„Dank des Servoantriebs fertigt Fissler verschiedene Topfgrößen<br />
effizient auf einer Anlage. Es ist ein System, das sich<br />
durchweg bewährt hat“, lobt Gerd Maurer. Die Entscheidung für<br />
einen Antriebszylinder der Tox Pressotechnik hatte neben dem<br />
stufenlos einstellbaren Hub noch einen weiteren Grund. Fissler<br />
hat mehrere Pressenantriebe der Tox Pressotechnik in seiner<br />
Produktion im Einsatz. „Die Entscheidung für einen Tox-<br />
Electric-Drive-Antrieb erleichtert Fissler die Planung von Serviceeinsätzen<br />
zum Beispiel zur Instandhaltung“, ergänzt Gerd<br />
Maurer abschließend.<br />
Bilder: TOX PRESSOTECHNIK<br />
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KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
Kutlu Karavelioglu,<br />
Präsident Turkish Machinery<br />
INTERVIEW<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
CHANCEN<br />
GEMEINSAM NUTZEN<br />
Der türkische Maschinenbau hat technisch ein hohes Niveau erreicht<br />
und ist in der Lage, sich schnell an internationale Standards anzupassen.<br />
Er zählt daher mit einer Exportquote von rund 55 % zu Europas sechstgrößtem<br />
Maschinen- und Zubehörhersteller. Es liegt also nahe, mit einem starken Partner<br />
an der Seite Synergien zu nutzen und gemeinsam das Potenzial auszuschöpfen.<br />
Welche Vorteile sich dadurch für den deutschen Maschinenbau ergeben,<br />
darüber sprachen wir mit Kutlu Karavelioglu.<br />
30 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
Die Türkei ist der sechstgrößte Maschinenhersteller in<br />
Europa und belegt im internationalen Maschinenhandel<br />
Rang 27 (2020). 55 % der Exporte gehen an die EU.<br />
Mehr als 200 Länder in aller Welt setzen Maschinen<br />
und Anlagen aus der Türkei ein. Dennoch hinterlassen die Auswirkungen<br />
der Corona-Pandemie ihre Spuren. „Wir lassen ein<br />
turbulentes Jahr hinter uns und das aktuelle Jahr hält viele Herausforderungen<br />
für uns bereit. Zum einen befinden wir uns weiterhin<br />
in der Impfphase und es wird noch eine Weile dauern,<br />
bis wir zur Normalität zurückkehren können. Zum anderen ist<br />
es gerade jetzt wichtiger denn je, die Ziele für <strong>2021</strong> und 2022 abzustecken.<br />
Denn die sich stark verändernden Rahmenbedingungen,<br />
die wir gerade in vielerlei Hinsicht spüren, wirken sich<br />
auf Weltwirtschaft, Welthandel und die türkische Maschinenbauindustrie<br />
aus. Hinzu kommen weiter steigende protektionistische<br />
Maßnahmen einiger Länder. Für uns Maschinenbauer<br />
heißt es deshalb, jetzt die richtigen Strategien, Konzepte und<br />
Geschäftsmodelle auszuarbeiten, um die Negativbilanz aus<br />
2020 zu glätten und uns für die Zukunft wettbewerbsfähig aufzustellen“,<br />
sagt Kutlu Karavelioglu, Präsident Turkish Machinery<br />
(Vereinigung der Maschinenexporteure türkischer Maschinenbau).<br />
Doch wie lässt sich diese Herausforderung gemeinsam<br />
und partnerschaftlich meistern?<br />
NICOLE STEINICKE: Herr Karavelioglu, wie ist die aktuelle<br />
Lage des Maschinenbaus in der Türkei?<br />
KUTLU KARAVELIOGLU: Die Produktion läuft erfreulicherweise<br />
kontinuierlich weiter, sodass wir in der Lage sind, unsere Maschinen<br />
und Anlagen weiterhin ohne Einschnitte zu exportieren.<br />
Und das trotz der Corona-Pandemie. Denn die Auswirkungen<br />
sind nicht unbeachtlich: Strenge hygienische Maßnahmen in der<br />
Produktion und deutlich höhere Rohmaterialkosten wirken sich<br />
eher belastend aus. Wir freuen uns also, dass der türkische Maschinenbau<br />
wirtschaftlich gut dasteht. Auch im Bereich der Investitionen<br />
haben wir Positives zu berichten. Während die Investitionen<br />
im Maschinenbau im Jahr 2020 weltweit um 8 % zurückgegangen<br />
sind, verzeichnet die Türkei einen Anstieg von<br />
über 21 %. Ein Grund dafür ist der erhöhte Bedarf der Europäischen<br />
Union, den wir mit 55 % unserer Maschinenexporte decken.<br />
Maschinen bauer in der Türkei mussten also investieren,<br />
um ihre Produktionskapazitäten entsprechend zu erhöhen.<br />
Auch die ausländischen Direktinvestitionen (FDI) in der Türkei<br />
wurden im Rahmen von Modernisierungsmaßnahmen erhöht.<br />
Während die EU im Jahr 2020 einen Rückgang von 12 bis 14 %<br />
verzeichnete, steigerte die Türkei ihr Produktionsvolumen im<br />
gleichen Zeitraum um starke 9 %.<br />
www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 31
INTERVIEW<br />
INTERVIEW<br />
MENSCHEN UND MÄRKTE<br />
NICOLE STEINICKE: Was zeichnet den türkischen<br />
Maschinenbau aus? Wo liegen seine Stärken?<br />
KUTLU KARAVELIOGLU: Die Maschinenbauindustrie in der Türkei<br />
ist geprägt von überwiegend kleinen, aber auch mittelständischen<br />
Unternehmen (KMU). Das liegt daran, dass unsere Industrie<br />
beispielsweise im Vergleich zu Deutschland noch recht jung<br />
ist. Bis zur Corona- Pandemie war dies zu unserem Nachteil.<br />
Denn um ein Global Player zu sein, ist es häufig Voraussetzung,<br />
auf eine lange Unternehmenshistorie zurückblicken zu können.<br />
Mittlerweile sieht die Lage anders aus. Denn junge Unternehmen<br />
sind oft flexibler und können schneller auf sich ändernde<br />
Marktbedingungen und Bedürfnisse ihrer Kunden reagieren.<br />
Maschinenbauunternehmer in der Türkei sind offen gegenüber<br />
neuen Technologien und warten sogar ungeduldig darauf, ihre<br />
Entwicklungen zum Einsatz bringen zu können. Und genau das<br />
ist ein Vorteil im weltweiten Wettbewerb: Neugier, Interesse und<br />
Tatendrang. Die Dynamik in der jungen Generation ermöglicht es<br />
ihnen, sich international beweisen zu können. Türkische Maschinenbauer<br />
produzieren in 23 Wirtschaftszweigen, können auf ein<br />
hervorragendes Zulieferer-Netzwerk zurückgreifen und leisten<br />
branchenübergreifenden Support. Damit bedienen sie ein breites<br />
Spektrum im Ökosystem der Fertigungsindustrie weltweit.<br />
NICOLE STEINICKE: Wie sieht die Entwicklung auf dem<br />
türkischen Maschinenmarkt im Vergleich zu den weltweiten<br />
Entwicklungen anderer Länder wie China, USA und Europa aus?<br />
KUTLU KARAVELIOGLU: Hierzu kann ich keine pauschale Antwort<br />
geben, versuche aber gerne auf die einzelnen Länder und<br />
Ländergruppen einzugehen. In China beispielsweise gibt es<br />
enorme staatliche Unterstützungen und es herrscht großer<br />
Protektionismus. Im Low-Technology- Segment ist China daher<br />
unschlagbar. Dies hat zur Folge, dass die Türkei kaum Waren<br />
nach China exportiert. Denn wir würden insbesondere im Low-<br />
Technology-Bereich mit unseren chinesischen Mitbewerbern<br />
konkurrieren. Nur durch eine Liberalisierung des chinesischen<br />
Marktes könnte ein fairer Wettbewerb für die Türkei und Europa<br />
entstehen.<br />
Betrachten wir die USA, konnten wir bis zur Corona-Pandemie<br />
mit unserer Exportquote zufrieden sein. Mit der Pandemie ist<br />
der Bedarf an Maschinen und Anlagen für den US-Luftfahrtsektor<br />
jedoch zurückgegangen und die Arbeitslosigkeit angestiegen.<br />
Der US-Markt spielt für die Türkei eine wichtige Rolle.<br />
Denn die in die USA exportierten Maschinen haben einen hohen<br />
Wert schöpfungsanteil und unsere Exportpreise pro Einheit<br />
sind auf einem guten Niveau. Zudem werden gegenseitige Investitionen<br />
getätigt.<br />
Europa müssen wir detaillierter betrachten. Der für uns<br />
wichtigste Markt in Europa ist Deutschland, und zwar nicht<br />
nur als Absatzmarkt, sondern auch als wichtiger Partner und<br />
Leistungsträger. Die Maschinenexporte nach Deutschland sind<br />
in den vergangenen Jahren stetig gestiegen. Gleichzeitig sind<br />
unsere Importe aus Deutschland relativ hoch. Wir erwarten,<br />
dass sich die Handelsbilanz in naher Zukunft einpendeln wird.<br />
Denn das ist nicht nur für nachhaltige Beziehungen wichtig,<br />
sondern auch für die bilaterale Partizipation der gegenseitigen<br />
Stärken. Länder wie Italien, Frankreich und die Niederlande<br />
sind ebenfalls wichtige Handelspartner für uns.<br />
Zusammenfassend würde ich sagen, dass China im fairen Wettbewerb<br />
nicht als Gefahr eingestuft werden sollte; Deutschland<br />
ist und bleibt in Sachen Technologie unser Vorbild, von dem wir<br />
viel lernen können.<br />
NICOLE STEINICKE: Worin sehen Sie aktuell die größten<br />
Herausforderungen, einerseits bedingt durch die Schwierigkeiten<br />
der Corona-Pandemie, andererseits durch den<br />
internationalen Wettbewerb?<br />
KUTLU KARAVELIOGLU: Das Corona-Virus hat uns gezeigt, wie<br />
sensibel und zerbrechlich die Welt ist, in der wir leben. Kategorisierungen<br />
zwischen Industrie, Natur, Gesellschaft und Mensch<br />
wurden überflüssig und wir haben erkannt, dass es um das große<br />
Ganze geht und wir eine umfassende Herangehensweise und<br />
Umgangsart mit Umwelteinflüssen wie der aktuellen Pandemie<br />
benötigen. Wir haben feststellen müssen, dass die Menschheit in<br />
keiner Weise auf eine derartige Pandemie vorbereitet ist.<br />
Beim Thema Wettbewerb sind alle internationalen Wirtschaftsakteure<br />
sehr routiniert. Aufgrund der Globalisierung wissen wir,<br />
wie klein die Welt doch ist, was, wo und wie produziert werden<br />
muss. Auf der anderen Seite hat die Pandemie uns Maschinenbauer<br />
gelehrt, dass Produkte nicht über den Preis, sondern über<br />
ausgezeichnete Technologie und Zuverlässigkeit vermarktet<br />
werden: „Erhöhe deine Preise, aber nicht das Risiko“. Die Zeiten,<br />
in denen immer mehr Kompromisse in Bezug auf Qualität,<br />
sprachliche Barrieren oder Zeitzonen gemacht wurden, sind<br />
32 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
vorbei. Die Beziehungen gen Osten sind auf dem Abwärtstrend<br />
und Europa konzentriert sich wieder auf den eigenen Beschaffungsmarkt.<br />
Wir müssen die Probleme, die sich durch uns Menschen,<br />
durch die Natur und durch unsere Gesellschaft entwickelt<br />
haben, nun aus einer anderen Perspektive betrachten. Der<br />
europäische Green Deal und die Digitalisierungsstrategien Europas<br />
geben uns hier Anhaltspunkte.<br />
NICOLE STEINICKE: Was erwartet uns in <strong>2021</strong>?<br />
KUTLU KARAVELIOGLU: Während wir 2020 noch die Covid-<br />
Fallzahlen beobachteten, verfolgen wir dieses Jahr die Zahl der<br />
geimpften Personen – das bringt Hoffnung und gleichzeitig Ungeduld.<br />
Experten erwarten ein globales Wirtschaftswachstum<br />
von 4 %. Der Handel von Waren und Maschinen soll um etwa<br />
8 % steigen. Dennoch erreichen wir noch nicht das Niveau von<br />
2019. Der Vergleich Q1-2019 vs. Q1-<strong>2021</strong> zeigt, dass wir die Exporte<br />
um 750 Mio. USD steigern und die Pandemie hinter uns<br />
lassen konnten. Zum Jahresende wird ein Anstieg der Exporte<br />
um 13 % erwartet, sodass wir ein Exportvolumen von 21 Mrd.<br />
USD erreichen sollten. Der Anteil Deutschlands wird hier 15 %<br />
sein. Gleichzeitig werden wir aus Deutschland Waren im Wert<br />
von 4,5 Mrd. USD importieren.<br />
NICOLE STEINICKE: Sie sprechen davon, jetzt die richtigen<br />
Strategien, Konzepte und Business-Modelle auszuarbeiten.<br />
Wie möchten Sie hier vorgehen?<br />
KUTLU KARAVELIOGLU: Es gibt keine pauschal anwendbare<br />
globale Strategie. Was ich aber sagen kann ist, dass die kommenden<br />
Maßnahmen aktuelle Faktoren wie Klimawandel, Digitalisierung,<br />
Naturkatastrophen, Energieressourcen sowie Migrationsbewegungen<br />
und die damit verbundenen Erschwernisse für die<br />
Branche mitberücksichtigt werden müssen. Auf der anderen<br />
Seite müssen Herausforderungen wie die Marktwirtschaft China<br />
und Handelskriege mit einfließen. Wir leben in einem schwierigen<br />
Zeitalter und müssen in unseren Lösungsstrategien neu<br />
denken. Dabei steht beispielweise der Ausbau von Kooperationen<br />
ganz weit oben auf der Agenda. Denn nur gemeinsam sind<br />
wir stark.<br />
NICOLE STEINICKE: Besorgniserregend sind die steigenden<br />
Importe aus China. Im Verhältnis zu 2019 sind diese im Jahr<br />
2020 um 49,9 % gestiegen. Man geht davon aus, dass China<br />
die offensiven Exportstrategien fortsetzen wird. Wie kann<br />
man sich dagegen behaupten?<br />
KUTLU KARAVELIOGLU: Ich hoffe, dass die hohe Importquote<br />
aus China pandemiebedingt ist. Denn wie wir wissen, ist China<br />
am schnellsten zur Normalität zurückgekehrt, während viele<br />
Länder noch im Shutdown waren und nicht produzieren konnten.<br />
China hat diese schwierige Lage für sich genutzt und ist voll<br />
durchgestartet. Dennoch gehe ich davon aus, dass diese Entwicklung<br />
nicht nachhaltig sein wird. In einem ausgeglichenen<br />
Wettbewerb unter selbigen Voraussetzungen wäre China mit<br />
seinen Exporten sicher nicht so durch die Decke gegangen. China<br />
muss die Grenzen öffnen sowie indirekte Staatshilfen und<br />
Finanzierungen stoppen. Kurzum: China den Rücken zu kehren,<br />
wäre der falsche Weg, situationsbedingt ist es aber die logische<br />
Konsequenz. Wir müssen also dafür sorgen, dass China seine<br />
Türen öffnet und ein Miteinander in einem fairen Wettbewerbsrahmen<br />
möglich wird.<br />
NICOLE STEINICKE: Neben den Herausforderungen der<br />
Globalisierung müssen sich gerade auch kleine und mittelständische<br />
Unternehmen mit dem Thema Digitalisierung<br />
auseinandersetzen. Was bedeutet das für die Unternehmen?<br />
KUTLU KARAVELIOGLU: Natürlich beschäftigen sich unsere<br />
Unternehmen aktiv mit dem Thema Digitalisierung. Aber wir sind<br />
noch am Anfang, auch wenn der Begriff Industrie 4.0 dieses Jahr<br />
sein 10-jähriges Jubiläum feiert. Die Nase vorn haben hier die<br />
Branchen Konsum güter und Finanzwesen, gefolgt von der Produktionsgüterindustrie.<br />
Das ist nicht nur bei uns in der Türkei so.<br />
Bis auf wenige Ausnahmen der EU-Mitgliedsstaaten ist die Situation<br />
ähnlich. Aus meiner Sicht ist es wichtig, die Basis und Infrastruktur<br />
zu schaffen, auf der die Digitalisierung der Unternehmen<br />
aufsetzen kann. Was müssen Unternehmen tun, wie müssen sie<br />
die digitale Transformation angehen? Wichtig ist, ein „digitales<br />
Verständnis“ zu entwickeln und dazu haben wir ein „Glossar“ in<br />
Türkisch, Englisch und Deutsch herausgebracht. Schauen Sie<br />
einfach einmal unter folgendem Link und stöbern Sie ein wenig:<br />
www.digital-glossary.com. Als nächstes folgt ein „Digitalisierungs-Guide“,<br />
der die unterschiedlichen Branchen beleuchtet.<br />
NICOLE STEINICKE: Wie weit ist der Maschinenmarkt im<br />
Bereich der Digitalisierung, beispielsweise mit „Machine<br />
Learning“? Diese Technologie gilt als wegweisend für<br />
Maschinen und Anlagen der Zukunft.<br />
KUTLU KARAVELIOGLU: Machine Learning und Deep Learning<br />
sind für unsere Branche sehr wichtig. Um diese Technologien<br />
sinnvoll nutzen und weiterentwickeln zu können, benötigen<br />
wir eine stabile Infrastruktur. Der Bedarf an 5G-Technologie<br />
ist in diesem Zusammenhang hoch! Solange 5G nicht<br />
flächendeckend verfügbar ist, können wir diesen Wandel aus<br />
meiner Sicht nicht effizient umsetzen. Bisher sind wir sehr gut<br />
DIE MASCHINENEXPORTE AUS<br />
<strong>DER</strong> TÜRKEI HABEN SICH IN<br />
DEN VERGANGENEN 19 JAHREN<br />
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aufgestellt im Bereich digitaler Service-Dienstleistungen, Predictive<br />
Maintenance und Condition Monitoring mit IIoT. Unser<br />
Ziel ist jedoch, Maschinen und Anlagen mit Intelligenz<br />
auszustatten und Entwicklungen z. B. in der kollaborativen<br />
Robotik voranzutreiben. Wir fordern daher technische Open-<br />
Source-Software-Lösungen, damit auch KMU hiervon partizipieren<br />
können.<br />
NICOLE STEINICKE: Wo können sich Unternehmen über den<br />
türkischen Maschinenbau informieren und wie kommen Sie<br />
an konkrete Hilfestellung?<br />
Wie bereits eingangs erwähnt, ist Deutschland in jeder Hinsicht<br />
ein attraktives Partnerland für türkische Maschinenbauer.<br />
Damit wir die Aktivitäten und Entwicklungen unmittelbar<br />
verfolgen können, haben wir seit vielen Jahren in Braunschweig<br />
eine Niederlassung. Herr Ahmet Yilmaz ist als Deutschland<br />
Repräsentant mit seinem Team vor Ort und steht in stetigem<br />
Austausch mit Unternehmen, Organisationen, Institutionen<br />
und diversen Partnern von Turkish Machinery. Sie unterstützen<br />
gerne bei allen Vorhaben und Fragen rund um den türkischen<br />
Maschinenbau und sind erreichbar unter folgender E-Mail-<br />
Adresse: deutschland@turkishmachinery.org<br />
Bilder: Aufmacher muratart – stock.adobe.com & Onidji – stock.adobe.com;<br />
01: Turkish Machinery, 02: czdistagon@rambler.ru<br />
Das Interview führte Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke, Chefredakteurin,<br />
Der Konstrukteur<br />
http://turkishmachinery.org/de<br />
www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 33
KONSTRUKTIONSELEMENTE<br />
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Das neue Drylin W-Linearlager von Igus besteht komplett aus<br />
Kunststoff und ist damit schnell und einfach und im Spritzguss<br />
herstellbar. Die Linearlagerfolie und das Lineargehäuse sind<br />
in einem Bauteil kombiniert, wodurch sich das Handling von<br />
der Lagerung bis zur Montage vereinfacht. Im Gegensatz zu<br />
klassischen Linearlagern, die ein metallisches Gehäuse<br />
besitzen, lassen sich mit dem Vollkunststofflager jetzt bis<br />
zu 84 % Gewicht einsparen. So muss weniger Masse bewegt<br />
werden, was Kraft, Motorleistung und den Energieverbrauch<br />
senkt. Vor allem für Einsteiger in die Lineartechnik, die eine<br />
Mit DiskClamp hat Hema ein projektierbares Sicherheitsklemmsystem<br />
mit Notbremsfunktion entwickelt. Als<br />
passive pneumatische Sicherheitseinrichtung erreicht es<br />
axiale Klemmkräfte von etwa 8 000 N, die sich im Booster-<br />
Modus auf bis zu 17 000 N steigern lassen. Die DiskClamp<br />
wird für vier bis zehn bar mit Druckluft betrieben und<br />
gegenüber hydraulischen Lösungen eine aus dem Prinzip<br />
des Federspeichers resultierende schnellere Reaktionszeit.<br />
Zudem ist nur ein Druckluftanschluss erforderlich. Die<br />
Klemm-und Bremskraft entsteht durch Reibschluss<br />
zwischen den Belägen und der integrierten Bremsscheibe.<br />
DiskClamp wird in den Ausführungen DC 50, DC 100 und<br />
DC 120 angeboten, mit Außendurchmessern von 145 mm,<br />
230 mm und 250 mm sowie 60 mm und 70 mm Höhe.<br />
Das Brems- bzw. Haltemoment liegt bei 40 Nm (Pn = 4 bar)<br />
oder bei 60 Nm (Pn = 6 bar), 160 bzw. 240 Nm sowie<br />
175 Nm/275 Nm. Wird der Axialkolben zusätzlich zum<br />
Federspeicher mit Druckluft beaufschlagt, lässt sich die<br />
Leistung weiter erhöhen.<br />
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einfache Linearführung benötigen, um beispielsweise Tischgeräte,<br />
Kameras, Sensoren oder Monitore zu verstellen, bietet<br />
das 10 g leichte Lager Vorteile. Es besteht aus dem tribologisch<br />
optimierten Hochleistungskunststoff Iglidur JB, was es<br />
schmiermittel- und wartungsfrei, staub- und schmutzresistent<br />
sowie langlebig macht.<br />
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IMPRESSUM<br />
erscheint <strong>2021</strong> im 52. Jahrgang,<br />
ISSN 0344-4570 / ISSN E-Paper: 2747-7215<br />
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34 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de
VORSCHAU<br />
IM NÄCHSTEN HEFT: 09/<strong>2021</strong><br />
ERSCHEINUNGSTERMIN: 20.09. <strong>2021</strong> • ANZEIGENSCHLUSS: 03.09. <strong>2021</strong><br />
01<br />
03<br />
02<br />
04<br />
01 Wie flinke Kugelgewindetriebe das Tor zu den Sternen öffnen,<br />
hier im Observatorium auf der Kanarischen Insel La Palma<br />
Bild: Eichenberger Gewinde<br />
02 Das Konstruktionsprinzip sog. Glockenanker-Motoren bringt<br />
für die Praxis viele Vorteile, beeinflusst aber auch die Auswahl des<br />
Motion Controllers – also Augen auf bei der Partnersuche<br />
Bild: Fritz Faulhaber<br />
<strong>DER</strong> DIREKTE WEG<br />
INTERNET:<br />
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03 Aus Industrieanwendungen lernen: schmiermittelfreie<br />
Linearführung und Gleitlager sorgen für Sicherheit in der Forstarbeit<br />
Bild: igus<br />
04 Der Wandel weg vom Verbrenner hin zur Elektromobilität<br />
zwingt auch den Werkzeugmaschinenbau zum Kurswechsel<br />
Bild: Nabtesco Precision Europe<br />
(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />
www.derkonstrukteur.de <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 35
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36 <strong>DER</strong> <strong>KONSTRUKTEUR</strong> <strong>2021</strong>/07-08 www.derkonstrukteur.de
MONTAGE UND HANDHABUNG
Das Drei-Achs-<br />
Positioniersystem von<br />
Leantechnik passt sich<br />
automatisch an<br />
unterschiedliche<br />
Karosserie-Größen an<br />
IMMER PERFEKT IN POSITION<br />
MONTAGE UND HANDHABUNG<br />
Nur wenn Positionier- und Handlingsysteme exakt an ihr jeweiliges Einsatzgebiet<br />
angepasst sind, lässt sich mit ihnen eine optimale Performance erzielen. Möglich<br />
wird dies mit maßgeschneiderten Systemen, wie sie Leantechnik anbietet.<br />
Unternehmen aus den unterschiedlichsten Branchen konnten damit bereits<br />
die Effizienz von Produktions- und Intralogistikprozessen deutlich steigern.<br />
Seit 1993 entwickelt und fertigt Leantechnik Zahnstangenhubgetriebe<br />
für Anwendungen, in denen Lasten schnell<br />
und präzise positioniert werden müssen. Kern des<br />
Produktportfolios sind die Getriebe-Baureihen lifgo und<br />
lean SL, die stetig erweitert werden. Die maßgeschneiderten<br />
leanSYSTEMS-Anlagen von Leantechnik basieren auf diesen<br />
hochgenauen Zahnstangengetrieben, die sich sehr vielseitig<br />
einsetzen lassen.<br />
Autor: Sven Schürmann, Marketing, LEANTECHNIK AG, Oberhausen<br />
FÜR JEDE POSITIONIERAUFGABE<br />
DAS PASSENDE GETRIEBE<br />
Mit ihrer vierfach-rollengeführten linearen Zahnstange eignen<br />
sich die lifgo-Getriebe sehr gut für Anwendungen, in denen<br />
schnelle und präzise Hubbewegungen ausgeführt werden müssen.<br />
Die Getriebe können hohe Quer- und Hubkräfte von bis zu<br />
25 000 N aufnehmen (lifgo 5.4) und verfahren äußerst geräuscharm.<br />
Lifgo-Zahnstangengetriebe gibt es in vier Baugrößen und in<br />
fünf verschiedenen Ausführungen. Das Modell mit einfacher<br />
Zahnstange lässt sich mit wenigen Handgriffen zum lifgo linear<br />
umbauen und kann dann in Anwendungen mit besonders<br />
langen Verfahrwegen eingesetzt werden. Die Variante lifgo doppel<br />
verfügt über zwei parallellaufende Zahnstangen und ist für<br />
Handling-Aufgaben konzipiert, die mithilfe von Zentrier- oder<br />
S 2 SUPPLEMENT <strong>2021</strong>
01<br />
02<br />
01 Leantechnik fertigt ein breites Sortiment an Zahnstangengetrieben in unterschiedlichen Baugrößen<br />
und Ausführungen; auf dieser Basis lassen sich zahlreiche Anlagentypen realisieren<br />
02 Mit den AFP-/NC-Lokatoren können Unternehmen verschiedenster Branchen zahlreiche<br />
Produktvarianten auf einer Linie produzieren<br />
Greiferbewegungen ausgeführt werden. Mit dem lifgo linear doppel wiederum können Greifund<br />
Zentrierbewegungen in Anwendungen mit langen Verfahrwegen bewältigt werden. Das<br />
lifgo SVZ ist mit einer schrägen Verzahnung ausgestattet, was einen geräuscharmen Betrieb<br />
ermöglicht. In der Ausführung lifgo Excenter kann zusätzlich das Zahnflankenspiel individuell<br />
eingestellt werden.<br />
HOHE BIEGESTEIFIGKEIT DANK SPEZIELL<br />
GEFORMTER ZAHNSTANGE<br />
Lean SL-Zahnstangengetriebe wurden für einfache synchrone Hubaufgaben ohne Querkraftaufnahme<br />
entwickelt. Sie besitzen eine rundgeführte Zahnstange mit großem Durchmesser sowie<br />
einer breiten Verzahnung und sind deshalb besonders biegesteif. Lean SL-Getriebe gibt es in<br />
fünf Baugrößen und zwei verschiedenen Ausführungen. Für Anwendungen mit besonders engen<br />
Bauräumen ist die Größe lean SL 5.m erhältlich, für sehr schwere Lasten hat Leantechnik<br />
das lean SL 5.5 mit Hubkräften bis 25 000 N im Programm. Sämtliche lifgo- und lean SL-Zahnstangengetriebe<br />
werden nach dem Baukastensystem gefertigt, sodass sie sich beliebig miteinander<br />
kombinieren lassen.<br />
ZAHLREICHE ANLAGENTYPEN REALISIERBAR<br />
Von einfachen Hubsystemen bis hin zu komplexen Transfer- und Shuttleanlagen gibt es kaum<br />
eine Anwendung, die nicht mit den Zahnstangengetrieben realisierbar ist. Leantechnik fertigt<br />
unter anderem Hubtische, Hubsäulen und Portalanlagen für Kunden aus den unterschiedlichs-<br />
Damit<br />
Ihre Ideen<br />
funktionieren!<br />
Systemlösungen,<br />
Sondermaschinen<br />
und<br />
Werkzeuge<br />
für Ihre Blechbearbeitung.<br />
Ottemeier Werkzeug- und<br />
Maschinentechnik GmbH<br />
Kapellenweg 45<br />
33415 Verl-Kaunitz<br />
Fon 05246 9214-0<br />
Fax 05246 9214-99<br />
m.esken@ottemeier.com<br />
www.ottemeier.com<br />
SUPPLEMENT <strong>2021</strong> S 3<br />
Ottemeier.indd 1 11.01.2018 13:54:10
POSITIONIERSYSTEME FÜR (FAST)<br />
JEDEN BEDARF<br />
Die unter dem Namen leanSYSTEMS vertriebenen<br />
Anlagen werden individuell für die jeweilige Anwendung<br />
ausgelegt und können vom Kunden mit wenigen Handgriffen<br />
installiert werden. Zu den leanSYSTEMS-Anlagen<br />
gehören Hubsäulen, Portalsysteme, Hubtische, Pick-and-<br />
Place-Anlagen sowie zahlreiche andere Handling- bzw.<br />
Positioniersysteme. Dank des Baukasten-Prinzips der<br />
Zahnstangengetriebe kann Leantechnik Lösungen für fast<br />
alle Handling- und Positionieraufgaben anbieten.<br />
Flaschen-Hersteller hat sich deshalb für ein kompaktes 3-Achs-<br />
Handling-System „Made in Oberhausen“ entschieden, denn für<br />
die Entnahme der Flaschen vom Förderband und ihre Platzierung<br />
in einem Blister am Ende der Produktionsstraße bleibt<br />
wenig Zeit.<br />
Das Leantechnik-Portal wurde für den einseitigen Zugriff konzipiert<br />
und verfügt über einen ausfahrbaren Tragarm. Dieser<br />
greift die Flaschen vom Förderband und setzt sie in Blister ein, in<br />
denen sie anschließend verpackt werden. Mit den im Portal<br />
verbauten lifgo-Zahnstangengetrieben sind Hubgeschwindigkeiten<br />
von bis zu 50 m/s2 möglich.<br />
MONTAGE UND HANDHABUNG<br />
ten Branchen. Zu den leanSYSTEMS-Positioniersystemen zählen<br />
auch Anlagen, die unter anderem für die Automobil-Industrie<br />
konzipiert wurden – z.B. das Drei-Achs-Positionierungssystem<br />
DAP, der Hub-Senk-Förderer HSF oder die AFP-/NC-Lokatoren.<br />
Da jede Lösung in enger Abstimmung mit dem Anwender entwickelt<br />
wird, sind viele Anlagen Unikate.<br />
HUBSÄULEN – VIELSEITIG IM EINSATZ<br />
Diese Art von leanSYSTEMS-Anlagen kommt in sehr unterschiedlichen<br />
Branchen und Anwendungen zum Einsatz. An<br />
einem Flughafen transportieren Hubsäulen beispielsweise Chassis<br />
mit verdächtigen Koffern in einen Bunker. Dort werden Druckverhältnisse<br />
wie in einem Flugzeug in etwa 10 000 m Höhe simuliert.<br />
Druckempfindliche Bomben können so kontrolliert zur<br />
Explosion gebracht werden. Die Chassis mit den Koffern werden<br />
mithilfe eines lifgo linear 5.3-Zahnstangengetriebes, das Hubkräfte<br />
bis 15 900 N erreicht und Lasten mit einem Gewicht von<br />
bis zu 1 t heben kann, in den Bunker befördert.<br />
Auch in der Automobil-Industrie sind Anwendungen mit Hubsäulen<br />
zu finden. Hier positionieren die leanSYSTEMS-Anlagen<br />
Gitterboxen mit aufgestapelten Motorhauben und anderen Bauteilen<br />
so am Montageband, dass Roboter sie blitzschnell greifen<br />
und weiterverarbeiten können. Die Doppelhubsäulen fahren<br />
einen vertikalen Hub von 175 mm und positionieren mit einer<br />
Genauigkeit von 0,01 mm. Um sicherzustellen, dass beide Säulen<br />
gleiche Hübe ausführen, synchronisiert eine Profilwelle die<br />
gegenüberliegenden Getriebe miteinander. Als Antrieb für die<br />
Getriebe dient ein Servogetriebe-Motor.<br />
2-ACHS-PORTAL PLATZIERT ALU-PROFILE<br />
IM MASCHINENBAU<br />
Bei der Fertigung von Be- und Entladesystemen für CNC-Drehmaschinen<br />
spielen Leantechnik-Positioniersysteme ebenfalls<br />
eine wichtige Rolle. Ein 2-Achs-Portal hebt z.B. Alu-Profile in die<br />
passende Position für die Weiterverarbeitung. Das Portal besteht<br />
aus zwei lifgo linear-Zahnstangenhubgetrieben und einer zusätzlichen<br />
lifgo-Führung, die für die nötige Präzision des Positioniervorgangs<br />
sorgt. Darauf aufgebaut sind zwei lifgo-Getriebe für die<br />
Z-Achse. An den Zahnstangenenden befinden sich Zusatzvorrichtungen<br />
wie z.B. Saugnäpfe oder Greifer, die ein optimales<br />
Handling von Lasten erlauben.<br />
BLITZSCHNELLES HANDLING IN<br />
<strong>DER</strong> FLASCHEN-PRODUKTION<br />
Zwei wesentliche Eigenschaften der Positioniersysteme von<br />
Leantechnik sind Schnelligkeit und Präzision. Ein namhafter<br />
WIRTSCHAFTLICHE FERTIGUNG<br />
VON KAROSSERIE-VARIANTEN<br />
Ein Drei-Achs-Positioniersystem wurde speziell für die Produktionslinien<br />
der Automobil-Industrie entwickelt. Die Branche steht<br />
vor der Herausforderung, immer mehr Karosserie-Varianten in<br />
immer kleineren Stückzahlen fertigen zu müssen. Eine Möglichkeit,<br />
dies wirtschaftlich abzubilden, ist die Produktion einer<br />
geringen Anzahl an Karosserie-Modulen, aus denen sich viele<br />
verschiedene Modellvarianten ableiten lassen.<br />
Mit dem DAP von Leantechnik ist dies kein Problem: Das System<br />
passt sich an die unterschiedlichsten Karosserietypen an<br />
und ist mit seiner flexiblen Bewegung im Raum optimal für den<br />
Einsatz in der Linienfertigungen geeignet. Das DAP besteht aus<br />
HOCHGENAUE ZAHNSTANGEN-<br />
GETRIEBE SIND DIE BASIS FÜR<br />
MASSGESCHNEI<strong>DER</strong>TE ANLAGEN<br />
drei Achsen, an denen jeweils lifgo-Getriebe verbaut sind. Am<br />
oberen Ende der Z-Achse werden Bauteile aufgenommen und<br />
festgespannt. Dies ist möglich, da die Anlage Quer- und Prozesskräfte<br />
aufnehmen kann. Da die Abstände zwischen den Aufnahmepunkten<br />
für jede Karosserie automatisch angepasst werden,<br />
lassen sich mit dem DAP Karosserien verschiedener Größen und<br />
Formen auf derselben Fertigungsstraße herstellen.<br />
KÜRZERE UMRÜSTZEITEN IN <strong>DER</strong> PRODUKTION<br />
Mit den AFP-/NC-Lokatoren können Unternehmen verschiedenster<br />
Branchen zahlreiche Produktvarianten auf einer Linie<br />
produzieren. Jede Achse und jeder Antrieb werden separat definiert<br />
und nach den Anforderungen des Kunden konfiguriert. Das<br />
AFP-System basiert auf lifgo-linear-Getrieben und setzt sich aus<br />
einer Längs-, einer Quer- und einer Hubachse zusammen. Angetrieben<br />
werden die Achsen von einem bürstenlosen 24 VDC-Servoantrieb<br />
mit integriertem Controller, als Befestigungsmittel<br />
stehen eine Haltebremse sowie eine Klemmkupplung zur Verfügung.<br />
Der Controller ist frei programmierbar und besitzt eine<br />
CAN--Bus-Schnittstelle (CANopen Drives-Profil DSP402).<br />
Mit den AFP-/NC-Lokatoren sparen Anwender nicht nur<br />
Umrüstzeiten, sie steigern dank des geringen Platzbedarfs der<br />
Anlagen auch die Flächenproduktivität ihrer Fertigung. Das Positioniersystem<br />
ist also eine ideale Lösung für die hochflexible<br />
Fabrik der Zukunft.<br />
Bilder: LEANTECHNIK AG<br />
www.leantechnik.com<br />
S 4 SUPPLEMENT <strong>2021</strong>
Weiter<br />
SERVOPOSITIONIERER FÜR SCHNELLE<br />
TAKTANWENDUNGEN MIT MEHREREN STOPPS<br />
Destaco präsentiert<br />
mit dem<br />
Servopositionierer<br />
der Serie<br />
PGM40 eine<br />
Neuheit in<br />
seinem Programm<br />
an leistungsstarken Rotationseinheiten. Ideale<br />
Einsatzbereiche sind kleine, mittelgroße und relativ schnelle<br />
Positionieranwendungen. Außerdem ist der PGM40 mit<br />
größeren Servopositionieranlagen kombinierbar. Das<br />
Hauptmerkmal des PGM40 ist seine präzisionsgefertigte<br />
Parallelkurve, die eine hohe Taktgenauigkeit in Verbindung<br />
mit einer stabilen Leistung ermöglicht. Ein weiterer, die<br />
Arbeitsgenauigkeit steigernder Vorzug ist seine geringe<br />
Eingangsträgheit. Sie senkt sowohl das erforderliche Anfahrmoment<br />
als auch das vom Servomotor bereitzustellende<br />
Gesamtmoment. Trotz kompakter Bauweise kann der<br />
Servopositionierer dank seines hohen Leistungsgewichts<br />
hohe Lasten handhaben. Zudem macht die integrierte<br />
Motorhalterung den PGM40 mit allen standardisierten<br />
Motorkupplungen von Drittanbietern kompatibel. Die<br />
große Mittenbohrung ermöglicht das Durchführen einer<br />
Vielzahl an Kabeln und Leitungen. Die Lebensdauerschmierung<br />
senkt die Wartungskosten erheblich und macht den<br />
PGM40 zu einem Produkt, das einmal aufgestellt für<br />
immer läuft.<br />
www.destaco.com<br />
Pick, Pick, Hurra!<br />
Kartons, Kisten oder Säcke: Der JumboFlex Picker packt sie alle:<br />
Das mobile Hebesystem mit 360°-Knickarm-Ausleger ist der<br />
ideale Helfer beim Kommissionieren, Stapeln und Verteilen.<br />
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INTELLIGENTE SCHRAUBTECHNIK<br />
FÜR MAXIMALE MONTAGE-AGILITÄT<br />
Die Fertigung in<br />
einer Smart Factory<br />
ist ohne den<br />
Austausch von<br />
Montagedaten nicht<br />
mehr denkbar. Aber<br />
der Hardwareaufwand<br />
hierfür ist<br />
insbesondere bei den<br />
Werkzeugen enorm.<br />
Damit macht Atlas<br />
Copco jetzt Schluss und hat die bislang benötigten externen<br />
Steuerungen in die Schrauber selbst „verpflanzt“. Die smarten<br />
Tools der neuen IxB-Plattform versprechen laut Hersteller eine<br />
Revolution für die intelligent vernetzte Montage. „Mit der<br />
Tensor-IxB-Serie stellen wir eine völlig neue Baureihe intelligenter<br />
Akku-Schraubwerkzeuge vor, die sich eine integrierte<br />
Controller-Plattform teilen“, sagt Olaf Sommer, Geschäftsführer<br />
für den Automobilbereich bei der Atlas Copco Tools Central<br />
Europe GmbH. Die Verlagerung der Steuerung in die Schrauber<br />
selbst schaffe Platz an den Arbeitsplätzen, der zuvor von<br />
Steuerungsgeräten und Kabeln beansprucht wurde. Noch<br />
wichtiger aber sei, dass die innovativen Akkuschrauber<br />
inzwischen sogar das Drehmoment- und Leistungsniveau<br />
kabelgebundener Werkzeuge erreicht hätten, so der Manager:<br />
„Diese revolutionäre Werkzeugfamilie erfüllt die aktuellen und<br />
künftigen Anforderungen der Industrie 4.0 und fügt sich<br />
nahtlos in eine intelligent vernetzte Montage ein“, unterstreicht<br />
Olaf Sommer.<br />
www.atlascopco.de<br />
Eine Tüte aus dem linken<br />
Fach nehmen.<br />
Die Tüte auf den Tisch legen.<br />
Die vier Schrauben in die<br />
Tüte stecken.<br />
Dann den Knopf weiter<br />
„Weiter“ drücken.<br />
Schnelleres Einlernen, höhere Produktivität,<br />
weniger Fehler – nur einige Effekte von MiniTec-<br />
Montagearbeitsplätzen mit Assistenzsystem.<br />
Besonders zu empfehlen für Variantenfertiger.<br />
Gerade in Zeiten von Fachkräﬞemangel. Wann<br />
entdecken Sie die Kunst der Einfachheit?<br />
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Einfacher montieren:<br />
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www.minitec.de<br />
Mehr Infos am Stand<br />
Arbeitsplatzsysteme:<br />
minitec.expo-ip.com<br />
SUPPLEMENT <strong>2021</strong> S 5
KLARTEXT<br />
COBOTS –<br />
QUO VADIS?<br />
SEBASTIAN HÖPFL<br />
Director Product & Portfolio Management Gripping Systems,<br />
Schunk GmbH & Co. KG, Lauffen/Neckar<br />
Cobots haben sich in der automatisierten Fertigung erfolgreich etabliert.<br />
Den Trend zur anwenderfreundlichen Leichtbaurobotik durften wir bei Schunk<br />
vom Start weg begleiten. Mit passenden Komponenten für den Einsatz in der<br />
Mensch-Roboter-Kollaboration, smarten Greifern oder kompletten Plug &<br />
Work-Baukästen haben wir schnell auf die neuen Kundenbedürfnisse reagiert.<br />
Mittlerweile bietet Schunk für viele Cobot-Hersteller, neuerdings auch für<br />
Omron und Fanuc, perfekt abgestimmte Standardportfolios, die dem Anwender<br />
die Implementierung so einfach wie möglich machen. Darüber hinaus nutzen wir<br />
unsere Erfahrung rund um Automatisierungsprozesse, indem wir intelligente<br />
Applikationskits anbieten, wie das SGC, eine Komplettlösung zum Erkennen,<br />
Greifen und Vereinzeln von chaotisch bereitgestellten Bauteilen. Im neuen<br />
Roboter-Applikationszentrum CoLab können unsere Kunden zudem konkrete<br />
Automatisierungsaufgaben schon vor der Anschaffung validieren lassen.<br />
Cobots haben die Mensch-<br />
Roboter-Kollaboration in<br />
der industriellen Produktion<br />
innerhalb weniger Jahre auf<br />
ein völlig neues Niveau<br />
gebracht. Noch vor zehn<br />
Jahren mit Skepsis beäugt,<br />
sind Cobots heute etabliert<br />
und weiter auf dem<br />
Vormarsch. Dabei werden<br />
die künstlichen Kollegen<br />
stetig weiterentwickelt.<br />
Was bedeutet das für die<br />
Anwender und wie geht<br />
es weiter?<br />
SOFTWARETOOLS<br />
ERLEICHTERN<br />
DIE PLANUNG<br />
VON COBOT-<br />
ARBEITSPLÄTZEN<br />
AUS<br />
KOMPONENTEN<br />
WERDEN<br />
APPLIKATIONSKITS<br />
MONTAGE UND HANDHABUNG<br />
DR. WERNER KRAUS<br />
Leiter der Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme, Fraunhofer IPA, Stuttgart<br />
Cobots mischen den Robotermarkt auf. Ihr Einsatz mag hinter den zunächst<br />
hohen Erwartungen zurückgeblieben sein. Und doch gibt es praktisch keinen<br />
namhaften Roboterhersteller mehr, der nicht auch eine Cobot-Variante im<br />
Portfolio hat. Hinzu kommen neue Firmen mit reinem Cobot-Fokus. Die<br />
Sparte wächst – zwar noch auf niedrigem Niveau, aber kontinuierlich. Dem<br />
Menschen in Größe und Leistungsmerkmalen recht ähnlich, sehe ich das<br />
größte Potenzial der Cobots darin, dass sie Werkerinnen und Werker<br />
unterstützen, ihnen monotone, lästige Aufgaben abnehmen und Raum für<br />
die Aufgaben geben, die der Mensch auch in (teil-)automatisierten<br />
Umfeldern noch immer am besten kann. Der Cobot ist für mich das, was das<br />
elektrische Lastenrad für die Liefer- und Zustelldienste ist: ein Assistenzsystem,<br />
das die Arbeit erleichtert und das oft noch eine attraktivere Lösung<br />
gegenüber einer Vollautomatisierung ist. Verbunden mit Softwaretools<br />
beispielsweise vom Fraunhofer IPA wird es zudem zunehmend leichter, einen<br />
Cobot-Arbeitsplatz sinnvoll zu planen und normenkonform umzusetzen.
KLARTEXT<br />
PETER PÜHRINGER<br />
Geschäftsführer, Stäubli Robotics, Bayreuth<br />
Die Cobots schlagen ein neues Kapitel in der Geschichte der Automation auf. Noch sind<br />
längst nicht alle denkbaren Aufgabenbereiche für diese Roboterspezies erschlossen, aber<br />
Cobots sind in nahezu allen Branchen auf dem Vormarsch. Sie sind perfekt geeignet, um<br />
Mitarbeiter von monotonen, körperlich anstrengenden Arbeiten zu entlasten. Aber: Der<br />
Cobot-Einsatz reduziert die Dynamik des Roboters weitgehend auf das Niveau des<br />
menschlichen Parts. Deshalb hat Stäubli die Power-Cobots entwickelt. Diese basieren auf<br />
unseren klassischen Industrierobotern, die durch ein hohes Maß an Safetyfeatures für alle<br />
Stufen der Mensch-Roboter-Kollaboration qualifiziert wurden. Sie sind deutlich präziser als<br />
Standardcobots und in Prozessschritten ohne menschlichen Arbeitsanteil auch extrem<br />
schnell. Neben besserer Dynamik und Präzision zeichnen sich die Power-Cobots im Vergleich<br />
zu Leichtbaurobotern auch durch eine höhere Traglast und Verfügbarkeit aus. Mit diesen<br />
Power-Cobots lässt sich auch bei MRK-Prozessen die Produktivität hochhalten.<br />
INDUSTRIEROBOTER<br />
SIND BASIS FÜR<br />
POWER-COBOTS<br />
COBOTS WERDEN<br />
IMMER FLEXIBLER<br />
ANDREA ALBONI<br />
General Manager Western Europe, Universal Robots, München<br />
Cobots werden immer flexibler, die Zahl der realisierbaren Anwendungen wächst täglich. Für die<br />
Unternehmen bedeutet das mehr Wege, ihre Produktivität mit MRK zu steigern, aber auch mehr<br />
Komplexität. Was ist alles umsetzbar? Wieviel Fachwissen ist nötig? Für uns bei Universal Robots<br />
stehen neben technischen Neuerungen, wie einer höheren Traglast oder der Erweiterung unseres<br />
UR+ Ökosystems daher die individuellen Bedürfnisse unserer Kunden im Fokus. So haben wir seit<br />
unserem Markteintritt im Jahr 2008 nicht nur über 50 000 Cobots verkauft, sondern auch ein<br />
flächendeckendes Partnernetzwerk aufgebaut. Das macht es uns möglich, jedem Interessenten – egal<br />
wo – einen erfahrenen Ansprechpartner in seiner Nähe zu bieten. Ob das klassische Beschicken von<br />
Maschinen oder eine anspruchsvolle Qualitätskontrolle mithilfe von KI – je nach Herausforderung<br />
können wir ihm so in der persönlichen Beratung ein maßgeschneidertes Paket schnüren. Denn trotz<br />
aller Weiterentwicklungen ist für uns auch in Zukunft das Entscheidende, Automatisierung für<br />
jedermann zu realisieren – einfach, flexibel, sicher, platzsparend und kostengünstig.<br />
SUPPLEMENT <strong>2021</strong> S 7
MONTAGE UND HANDHABUNG<br />
FLEXIBLE MONTAGE VON<br />
LOSGRÖSSE 1<br />
Wenn sich kleinere Unternehmen erstmals für eine Automatisierung einzelner<br />
Montageschritte entscheiden, wählen sie dafür normalerweise eher<br />
Standardaufgaben. Ein hochspezialisierter Automobilzulieferer ging erfolgreich<br />
einen anderen Weg – und realisierte seinen Einstieg in die Robotik mit einer<br />
komplexen Handlingaufgabe. Zwei Motoman-Roboter montieren dort nun<br />
Gummi-Metall-Lager für unterschiedliche Fahrwerkskomponenten.<br />
Autor: Uwe Braasch, Area Sales Manager/Office Leipzig, YASKAWA Europe<br />
GmbH – Robotics Division, Allershausen<br />
S 8 SUPPLEMENT <strong>2021</strong>
So waren die Experten von Kleinig engineering auch gut gerüstet,<br />
als sie 2019 die Anfrage eines Kunden aus der Automotive-Branche<br />
erreichte: Ein bestehender Montageprozess sollte automatisiert<br />
werden, um auf diesem Weg zum einen Stückzahlen und<br />
Durchsätze zu erhöhen und zum anderen die Anzahl der erforderlichen<br />
Werker zu reduzieren. Konkret ging es dabei um die<br />
Montage von Gummi-Metall-Lagern für Querlenker und<br />
Schwenklager. Und damit um eine sehr anspruchsvolle Automatisierungsaufgabe,<br />
denn bei diesen Fahrwerkskomponenten<br />
handelt es sich um Schmiedeteile mit teilweise großen Fertigungstoleranzen.<br />
Diese Spielräume schließen sich konstruktionsbedingt<br />
erst im weiteren Fertigungsprozess und erfordern bis<br />
dahin eine hohe Flexibilität im Handling. Darüber hinaus liegt<br />
die Greifposition auf unbearbeiteten Flächen, was zusätzliche<br />
Anforderungen an die Effektoren stellt.<br />
Zur Umsetzung dieser sehr speziellen Aufgabenstellung<br />
wurden verschiedene Konzepte diskutiert, wobei die Konstrukteure<br />
von Kleinig engineering eine roboterbasierte Lösung favorisierten.<br />
„Allerdings hatte der Kunde anfangs Bauchschmerzen<br />
beim Thema Robotik“, wie sich Prokurist und Vertriebsleiter<br />
Tobias Franz erinnert. Diese Skepsis war nicht nur in der Komplexität<br />
des Montageprozesses begründet, sondern auch darin,<br />
dass das Unternehmen bisher noch keine Roboter eingesetzt<br />
DIE ROBOTER SIND ÜBER SPS-<br />
FUNKTIONSBAUSTEINE IN EIN<br />
ÜBERGEORDNETES STEUERUNGS-<br />
KONZEPT EINGEBUNDEN<br />
hatte und dementsprechend nicht auf eigene Kompetenzen und<br />
Erfahrungen in diesem Bereich zurückgreifen konnte.<br />
Dass sich der Kunde letztlich doch für die roboterbasierte<br />
Option – und damit für einen Einstieg in die Robotik insgesamt –<br />
entschied, lag an dem überzeugenden, SPS-basierten Anlagenkonzept.<br />
Dieses hat sich inzwischen bewährt als flexible Montagelösung<br />
zur Produktion von Losgröße 1 ohne Rüstaufwand.<br />
Ob Automobil- und Zulieferindustrie, Maschinenbau,<br />
Elektronikfertigung oder Feinmechanik – Montageund<br />
Automatisierungstechnik des sächsischen Sondermaschinenbauers<br />
Kleinig engineering GmbH & Co. KG<br />
kommt in vielen Branchen zum Einsatz. Ein Grund für diesen<br />
Markterfolg: Das seit 1998 aktive Unternehmen deckt den Anlagenbau<br />
in seiner ganzen Breite ab und vereint Entwicklung,<br />
Konstruktion, Elektroplanung, Programmierung, Fertigung und<br />
Service unter einem Dach.<br />
KOMPLEXE AUFGABENSTELLUNG<br />
MONTAGEZELLE ALS KOMPLETTLÖSUNG<br />
Die Komplettlösung kombiniert zwei Montagestationen, eine für<br />
das Gummi-Metall-Lager und eine für die Buchse. In jeder arbeitet<br />
ein Industrieroboter. Beide Bearbeitungsschritte können parallel<br />
durchgeführt werden. Verkettet sind die beiden Stationen<br />
durch ein Umlaufsystem, auf dem für alle Bauteilvarianten geeignete<br />
Universalwerkstückträger durch die Zelle transportiert werden.<br />
Je nach Bauteil beträgt die Bearbeitungszeit rund eine Minute.<br />
Für die Bedienung der kompletten Zelle reicht ein einziger<br />
Mitarbeiter aus.<br />
Die Zuführung bzw. Einschleusung der zu montierenden Einzelteile<br />
in die Montagezelle erfolgt an einer Werkerstation, wo sie<br />
manuell auf den Werkstückträger aufgelegt werden. Anschließend<br />
übernehmen die beiden Roboter automatisch das komplette<br />
Bauteilhandling und sämtliche Bearbeitungsschritte. Diese<br />
umfassen im Einzelnen:<br />
■ in der Montagestation für Gummi-Metall-Lager das Einlegen<br />
des Querlenker-Bauteils in die Montagevorrichtung,<br />
■ den Ausgleich von Bauteiltoleranzen,<br />
■ die aktive Ausrichtung der Fügeachse im Bauteil,<br />
■ das Handling von zwei Gummi-Metall-Lagern zur Benetzung<br />
mit Gleitmittel und die Platzierung auf dem Fügewerkzeug,<br />
■ die Montage der Gummi-Metall-Lager auf Einbaumaß des<br />
Querlenkers durch zwei servomotorische Fügeeinheiten von<br />
Kistler,<br />
■ die optische Abschlussprüfung mit Sensoren der Firma Keyence<br />
sowie<br />
■ die Ablage der montierten Querlenker für den Weitertransport<br />
auf dem Werkstückträger.<br />
In der anschließenden Montagestation für die Buchse kommt der<br />
Roboter für folgende Arbeitsschritte zum Einsatz:<br />
■ die Platzierung der Buchse auf dem Einpresswerkzeug,<br />
■ die Positionierung des Querlenkers bzw. Schwenklagers in die<br />
Montagevorrichtung,<br />
SUPPLEMENT <strong>2021</strong> S 9
01<br />
01 In jeder der beiden Montagestationen arbeitet ein<br />
Industrieroboter Motoman GP25<br />
02 Über SPS-Funktionsbausteine sind die Roboter<br />
direkt in das übergeordnete Steuerungskonzept<br />
eingebunden; bedient wird die Anlage zentral auf einem<br />
Mobile-Panel (HMI)<br />
02<br />
Montageaufgaben geeignet. Bei schwierigen Einlegesituationen<br />
ermöglicht es die sogenannte Servofloat-Option, die Roboterachsen<br />
weich zu schalten, um Bauteiltoleranzen auszugleichen.<br />
Wie alle Modelle der Motoman GP-Serie ist auch der GP25 in<br />
der hohen Schutzklasse IP67 ausgeführt und damit besonders geschützt<br />
gegen Eindringen von Flüssigkeiten und Stäuben. Er lässt<br />
sich also auch unter rauen Arbeitsbedingungen einsetzen und<br />
sehr leicht reinigen. Der Roboter kann zudem ohne Einschränkungen<br />
in beliebiger Einbaulage arbeiten. Roboterkabel lassen<br />
sich entweder seitlich oder durch den Sockel hindurch einführen.<br />
Die integrierte Medienversorgung in den Achsen optimiert<br />
den Aufbau von Greifern und sorgt für höchste Zuverlässigkeit im<br />
späteren Betrieb.<br />
Nicht zuletzt sorgt die kompakte Hochleistungssteuerung<br />
YRC1000 für eine einfache Bedienung und Programmierung. Dafür<br />
kann entweder das klassische Programmierhandgerät oder<br />
das innovative Smart Pendant verwendet werden.<br />
MONTAGE UND HANDHABUNG<br />
n die Montage der Buchse durch eine Fügeachse ohne Öffnen des<br />
Greifsystems,<br />
n das Handling des Bauteils zur Beschriftung mittels Klebe-Label,<br />
Gut-/Schlechtteil-Ablage auf Werkstückträger oder NIO-Box<br />
sowie<br />
n den Weitertransport des Werkstückträgers zur Entnahme des<br />
fertig montierten Bauteils außerhalb der Montageanlage.<br />
An beiden Robotern ermöglichen Doppelgreifer das Handling<br />
der unterschiedlichen Komponenten ohne Greiferwechsel,<br />
was höhere Taktzeiten erlaubt. Auch die Umrüstung bei einem<br />
Bauteilwechsel von Querlenker auf Schwenklager bzw. umgekehrt<br />
erfolgt sehr zeitsparend durch den Einsatz eines<br />
Schnellwechselsystems (Schunk Typ SWK) zum automatischen<br />
Greiferwechsel.<br />
ZWEI HANDLINGROBOTER<br />
MIT JE 25 KG TRAGLAST<br />
Bei der Auswahl der geeigneten Roboter stand für die Konstrukteure<br />
bei Kleinig engineering die Entscheidung für ein<br />
Motoman-Modell von Anfang an fest: „Wir haben uns schon seit<br />
Jahren auf Yaskawa festgelegt und sind sehr zufrieden mit dieser<br />
Entscheidung“, betont David Kleinig, Prokurist und Leiter Steuerungstechnik,<br />
und nennt zum Beispiel die komfortable Inbetriebnahme<br />
und den schnellen Telefonsupport als Gründe.<br />
Aufgrund ihrer spezifischen Reichweite und Leistungsdaten<br />
boten zwei Motoman GP25 mit je 25 kg Tragkraft die optimale<br />
Lösung für die aktuelle Aufgabenstellung: „GP“ steht für „General<br />
Purpose“ und damit für vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Die<br />
6-Achser sind damit auch ideal für das Bauteilhandling und<br />
ÜBERZEUGENDES STEUERUNGSKONZEPT<br />
Als Besonderheit der aktuellen Anlage sind die beiden Roboter<br />
direkt über SPS-Funktionsbausteine in ein übergeordnetes Steuerungskonzept<br />
eingebunden. Dieses umfasst zwei Maschinensteuerungen:<br />
eine SPS zur Steuerung der Gesamtanlage und eine<br />
weitere SPS zur Integration der komplexen Roboterbewegungen.<br />
Bedient wird die Anlage zentral auf einem Mobile-Panel (HMI).<br />
Die eigentliche Anbindung der Robotersteuerungen an die SPS<br />
erfolgt über die Softwareschnittstelle MotoLogix. Damit lassen<br />
sich Motoman-Roboter von Yaskawa im gängigen IEC-61131-Umfeld<br />
schnell und unkompliziert über die SPS programmieren und<br />
steuern. Das Spektrum unterstützter Plattformen umfasst alle<br />
gängigen Standards. Die Konstrukteure von Kleinig engineering<br />
nutzen Controller von Siemens und dementsprechend Profinet.<br />
Durch die Integration in die SPS bleiben alle genuinen Vorteile<br />
der Robotersteuerung erhalten. So berechnet sie die Bewegungskinematik<br />
und garantiert eine hohe Bewegungsqualität. Das<br />
heißt: Das Yaskawa Know-how in Sachen exakte Bewegungsabläufe<br />
der Manipulatoren bleibt weiterhin garantiert. Vor allem bei<br />
jeder Art von Handling, wie Maschinenbestückung, Picking,<br />
Packaging, Placing, Palletizing oder auch Messen, Prüfen und<br />
Sortieren können diese Roboter sowie die dazugehörige Steuerung<br />
ihre vollen Stärken ausspielen.<br />
Die einfache Integration der Robotersteuerung in die SPS zahlt<br />
sich nicht nur beim Betrieb komplexer Produktionsanlagen aus.<br />
Mit MotoLogix genügen SPS-Kenntnisse zur Steuerung von<br />
Robotern. Somit entfällt die Suche nach robotergeschultem Personal<br />
bzw. der Aufwand, das Personal darauf umzuschulen.<br />
Das bestätigt auch David Kleinig, der das Steuerungskonzept<br />
maßgeblich realisiert hat: „MotoLogix macht es für den Endanwender<br />
definitiv einfacher, in die Robotik einzusteigen. Anders<br />
gesagt: Es senkt die Hemmschwelle deutlich, wenn er sich auch<br />
bei der Bedienung und Programmierung des Roboters mit der<br />
Software weiter in der SPS-Welt bewegen kann, in der er sich<br />
schon auskennt.“<br />
Bilder: KLEINIG engineering<br />
www.yaskawa.de<br />
www.kleinig.gmbh<br />
S 10 SUPPLEMENT <strong>2021</strong>
LINEARSCHLITTEN: MEHR LAST AUF VERGLEICHBAREM BAURAUM<br />
Friedemann Wagner GmbH Handhabungstechnik ist seit 1979 Hersteller hochpräziser<br />
und langlebiger pneumatischer Handhabungsmodule. Im Produktbereich Lineareinheiten<br />
sind diverse Modelle, Varianten und Hübe verfügbar. Darunter die kompakten<br />
Linearschlitten des Typs LSK-6 und LSK-4, deren Kreuzrollenführungen für hohe Steifigkeit<br />
sorgen. Trotz großer Momente kann so hohe Wiederholgenauigkeit (+/- 0,01 mm)<br />
erzielt werden. Wie schwäbischer Tüftlergeist zum Kundennutzen führt, zeigen die<br />
eigenentwickelten Kreuzrollenführungen: Sie wirken sich so raumsparend aus, dass im<br />
Inneren des Moduls größere Lagerrollen Platz finden. Ergebnis sind höhere Kräfte auf<br />
demselben Bauraum. Die aus hochfestem Alu (eloxiert) gefrästen Linearschlitten verfügen<br />
über ein externes, gehärtetes Anschlagsystem. Es befindet sich an der Längsseite,<br />
kann aber auch auf die gegenüberliegende Seite montiert werden. Per Anschlagschraube (spätere Klemmung) ist der Hub beidseitig<br />
stufenlos einstellbar. Induktive Näherungsschalter werden smart in der hohlen Anschlagschraube aufgenommen. Sie quittieren<br />
die reale Endlage. Störkanten ergeben sich somit nur auf einer Seite. Die flachen LSK-Lineareinheiten sind in zwei Baugrößen in<br />
Hublängen von 20 bis 200 mm ab Lager – für massekritische Applikationen auch mit montierten Stoßdämpfern – bestellbar. Das<br />
passgenaue Zentriersystem ermöglicht das Verbinden verschiedener Module über ein Rastermaß mit Zentrierringen.<br />
www.wagnerautomation.de<br />
BEWÄHRTER COBOT<br />
MIT ERHÖHTER<br />
TRAGLAST<br />
168 Neuheiten<br />
... auf der ausgezeichneten ...<br />
Spiel<br />
= Virtuell-realer Messestand<br />
Universal Robots (UR) hat eine<br />
neue Ausführung des UR10e<br />
herausgebracht, die über eine<br />
erhöhte Traglast von 12,5 kg<br />
verfügt. Somit werden neue<br />
Möglichkeiten für Anwendungen<br />
wie Palettieren, Maschinenbeschickung<br />
und Verpacken<br />
geschaffen. Der verbesserte<br />
UR10e behält seine<br />
entscheidenden Vorteile bei.<br />
Er benötigt nur eine kleine<br />
Stellfläche, lässt sich intuitiv<br />
programmieren, arbeitet<br />
wiederholgenau präzise und<br />
garantiert jederzeit hohe<br />
Qualität in Kombination mit<br />
zuverlässiger Leistung.<br />
Darüber hinaus ist der UR10e<br />
per Plug-and-Play kompatibel<br />
mit den Hardware- und<br />
Software-Peripherieprodukten<br />
aus dem UR+ Ökosystem von<br />
Universal Robots.<br />
Der Nutzen: Anwender<br />
können schnell und einfach<br />
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SUPPLEMENT <strong>2021</strong> S 11
Kameragestützter<br />
Griff in die Kiste:<br />
Schmalz Bin-Picking-<br />
Greifsystem SBPG<br />
TRICKKISTE FÜR ROBOTER<br />
MONTAGE UND HANDHABUNG<br />
Flexible Greiferkonzepte vervielfachen die<br />
Einsatzmöglichkeiten von Robotern und<br />
machen sie dadurch erst recht lukrativ. Dabei<br />
erfreut diese Form der Automatisierung nicht<br />
nur die Controller im Betrieb – effizientere<br />
Abläufe und kürzere Lieferketten reduzieren<br />
auch den CO 2<br />
-Fußabdruck.<br />
Roboter sind die Macher der Automation. Und sie sind immer<br />
häufiger im Einsatz: Laut einer Erhebung des Statistischen<br />
Bundesamtes nutzte im vergangenen Jahr in<br />
Deutschland fast jedes fünfte Unternehmen im verarbeitenden<br />
Gewerbe mit mehr als zehn Beschäftigten Industrie- oder<br />
Serviceroboter. Die einarmigen Helfer werden immer erschwinglicher,<br />
sind leichter zu programmieren und daher schneller in neue<br />
Arbeitsumgebungen integriert. Hinzu kommen die Ereignisse des<br />
vergangenen Jahres: Der plötzliche Stillstand zeigte, wie fragil lange<br />
Lieferketten sind. Die Hemmschwelle sinkt, in Roboterautomation<br />
zu investieren – die Aussicht auf kürzere Lieferketten, die Entlastung<br />
der Mitarbeiter und eine relativ kurze Amortisationszeit<br />
überzeugen auch Skeptiker von dem technologischen Fortschritt.<br />
Möglich machen das allerdings nicht allein die Roboterhersteller.<br />
Damit sich Roboter auch bei kleinen Serien lohnen oder<br />
Aufgaben übernehmen können, die bisher eine besondere<br />
Auge-Hand-Koordination erforderten, müssen sie besonders<br />
flexibel und clever sein. Der Schlüssel ist das End-of-Arm-Tool.<br />
Die J. Schmalz GmbH entwickelt und fertigt Vakuum-Greifer<br />
und -Erzeuger, die besonders vielseitig sind, die ebenso einfach<br />
implementiert werden können und Prozesse effizienter<br />
machen. Auch für schwierige Aufgaben wie den Griff in die Kiste<br />
hält der Vakuum-Experte Lösungen parat. Zudem erweitert<br />
Schmalz etablierte Produkte um digitale Services. Mithilfe der<br />
Schmalz ControlRoom-App sind Greifer und Vakuum-Erzeuger<br />
schnell installiert und parametriert. Anwender verwalten und<br />
überwachen mit dem Tool ihre intelligenten Devices – ohne<br />
den laufenden Prozess zu unterbrechen.<br />
AUTOMATISIERTER GRIFF IN DIE KISTE<br />
Das Vereinzeln chaotisch angeordneter Werkstücke ist für den<br />
Menschen einfach – und monoton. Damit ein Leichtbauroboter<br />
diesen Job übernehmen kann, braucht er einen Greifer, der tief in<br />
jede Kiste langt und sicher zupackt. Schmalz hat daher seinem Bin-<br />
Picking-Greifer SBPG ein langes, 3-D-gedrucktes Gehäuse verpasst,<br />
das gleichermaßen leicht und kompakt ist. Schmal und ohne Störkonturen<br />
bannt der SBPG die Gefahr, beim Eintauchen im Chaos<br />
hängen zu bleiben. Der Traglast des Roboters luchst er lediglich 500<br />
bis 700 Gramm ab – je nach Ausführung. Ein integrierter Kompaktejektor<br />
erzeugt das Vakuum direkt dort, wo es gebraucht wird. Das<br />
macht den Greifer nicht nur unabhängig von jeder Druckluftleitung,<br />
sondern dank Luftsparfunktion auch besonders effizient.<br />
Die dünne und flexible Dichtlippe des Saugers SVE greift auch<br />
Ecken, Kanten und Freiformteile mit komplexen Geometrien zuverlässig.<br />
Damit der Roboter jedoch weiß, wohin er greifen muss,<br />
braucht es ein 3D-Kamerasystem. Ein projiziertes Gitter hilft der<br />
Software, das Kamerabild zu interpretieren und den Arm an die<br />
richtige Stelle zu dirigieren. Schmalz bietet mit dem Vision-&-<br />
Handling-Set 3D ein Komplettpaket an, das alle für den automatisierten<br />
Griff in die Kiste notwendigen Komponenten beinhaltet,<br />
inklusive geeignetem Anschlusszubehör für den Roboter.<br />
MIT SANFTEN FINGERN UND<br />
FÜR SELBERMACHER<br />
Ist nicht der Handhabungsprozess die eigentliche Herausforderung,<br />
sondern stehen die zu greifenden Objekte einer Automatisierung<br />
im Weg, weiß Schmalz diese Hürde zu überwinden. Es<br />
braucht flexible Greifer, die mit nahezu jeder Geometrie zurechtkommen,<br />
die individuell konfiguriert, schnell verfügbar und kostengünstig<br />
sind oder die der Anwender vor Ort variabel anpassen<br />
kann. Ein besonders sanfter Vertreter ist der Fingergreifer OFG.<br />
Er greift sachte formschlüssig zu und ermöglicht die Automatisierung<br />
auch in der lebensmittelverarbeitenden Industrie. So<br />
S 12 SUPPLEMENT <strong>2021</strong>
01 Zugriff mit Fingerspitzengefühl: Fingergreifer OFG für direkten<br />
Lebensmittelkontakt und Pick-and-Place-Anwendungen<br />
02 Greifer-Baukasten PXT: modulares System für verschiedenste<br />
Handling-Prozesse mit Leichtbaurobotern<br />
01<br />
03 End-of-Arm-Ecosystem Match von Schmalz und Zimmer Group<br />
04 Mobiles Vakuum für Cobots: elektrischer Vakuum-Erzeuger ECBPMi<br />
kommen Schokoküsse und Hähnchenschenkel unbeschadet und<br />
hygienisch in ihre Verpackung.<br />
Das Prinzip „individuell konfigurieren“ setzt Schmalz sowohl<br />
online mit dem additiv gefertigten Leichtbaugreifer SLG um als<br />
auch vor Ort mit dem Vakuum-Endeffektoren-Set VEE. Der neue<br />
Greiferbaukasten PXT übernimmt diese Idee für das Handhaben<br />
schwererer Werkstücke. Aus nur wenigen Standard-Komponenten<br />
können Anwender ihren Greifer schnell und einfach zusammenstellen.<br />
Während die maximale Traglast des VEE bei zwei<br />
Kilogramm liegt, handhabt der PXT bis zu 25 Kilogramm schwere<br />
Werkstücke. Die Option, die einzelnen Komponenten immer wieder<br />
neu zu kombinieren oder zu justieren, bringt genau die Flexibilität<br />
mit sich, die eine lukrative Automatisierung auch kleinerer<br />
Serien braucht.<br />
02<br />
GREIFERWELTEN MITEINAN<strong>DER</strong> VERBUNDEN<br />
Dass es nicht immer die Ein-Greifer-für-alles-Lösung sein kann,<br />
weiß auch Schmalz. Zusammen mit der Zimmer Group hat der<br />
Vakuum-Experte eine multifunktionale End-of-Arm-Plattform<br />
entwickelt. „Match“ ermöglicht einen schnellen und automatisierten<br />
Wechsel zwischen pneumatischen und mechanischen<br />
Greifern. Ein Steuerungsmodul kann mit beiden Lastaufnehmern<br />
sowie dem Vakuum-Erzeuger und dem Roboter kommunizieren.<br />
Schnellwechseladapter und Einrichtungsassistent vereinfachen<br />
die mechanische sowie steuerungsseitige Anbindung. Match<br />
lohnt unter anderem beim Pick-&-Place, dem Be- und Entladen<br />
von Maschinen oder dem Kommissionieren und Verpacken. Das<br />
03<br />
END-OF-ARM-TOOLS SIND <strong>DER</strong><br />
SCHLÜSSEL ZU CLEVERER ROBOTIK<br />
System ist so vielseitig, dass der Anwender es an neue Anforderungen<br />
schnell und einfach anpassen kann.<br />
Damit der Roboter auch unabhängig von einer Druckluftversorgung<br />
einsatzbereit ist, entwickelt Schmalz elektrische Vakuum-Erzeuger<br />
wie die Cobot-Pumps ECBPi und ECBPMi. Bei der<br />
Match-Plattform ermöglichen sie erst die Koexistenz von mechanischem<br />
und vakuumbasiertem Greifen, da sie direkt am Schnellwechseladapter<br />
angeflanscht werden und dort das Vakuum erzeugen,<br />
wo es gebraucht wird. Doch manchmal kommen die<br />
elektronischen Pumpen an ihre Grenzen. Die Handhabung poröser<br />
Werkstücke oder Lasten, die über zehn Kilogramm wiegen,<br />
brauchen eine höhere Saugleistung. Diese stellen pneumatische<br />
Vakuum-Erzeuger wie die RECB zur Verfügung. Ihr Saugvermögen<br />
ist fast fünfmal so hoch wie das der ECBPi, ohne viel Platz<br />
in Anspruch zu nehmen. Mit ihr erreichen Anwender kurze Taktund<br />
Evakuierungszeiten in vollautomatisierten Prozessen und<br />
können sich einer hohen Leckagekompensation sicher sein.<br />
GEWINNBRINGEND IN<br />
VERSCHIEDENSTER HINSICHT<br />
Die richtigen Komponenten bringen gleichermaßen Flexibilität<br />
und Effizienz in die Produktion. Das stärkt den Standort sowie<br />
04<br />
die Nachhaltigkeitsbilanz: Ist eine Automatisierung wirtschaftlich<br />
sinnvoll, lohnt es sich, die Produktion vor Ort zu belassen<br />
oder wieder zurück zu holen. Durch die Rückverlagerung der<br />
Produktion verkürzen sich die Lieferketten. Gleichzeitig<br />
schonen die effizienten Systeme die Ressourcen im Herstellungsprozess.<br />
Beide Aspekte haben einen unmittelbaren Einfluss<br />
auf den CO 2<br />
-Fußabdruck der produzierten Waren. Neben<br />
dem ökonomischen Nutzen gewinnt der Unternehmer somit<br />
auch auf der ökologischen Seite.<br />
Bilder: Schmalz<br />
www.schmalz.com<br />
SUPPLEMENT <strong>2021</strong> S 13
GESCHICKTER SCHWENK<br />
ZU MEHR PRODUKTIVITÄT<br />
MONTAGE UND HANDHABUNG<br />
Bei der Serienfertigung hoher Stückzahlen<br />
steht die Wirtschaftlichkeit im Vordergrund.<br />
So auch bei einem Lohnfertiger, der u.a. spezielle<br />
Halterungen für Antriebe von Cabrioverdecken<br />
mechanisch bearbeitet. Welche Rolle eine<br />
modifizierte Schwenkeinrichtung in diesem<br />
Zusammenhang spielt, erfahren Sie<br />
nachfolgend.<br />
Das auf Metallbearbeitung spezialisierte Lohnfertigungs-<br />
Unternehmen AVCI in Solingen ist überwiegend im Automotive-Bereich<br />
aktiv. Hier geht es um möglichst kostengünstige<br />
Serienfertigung mit hohen Stückzahlen. So<br />
auch bei der mechanischen Bearbeitung von speziellen Halterungen<br />
für Antriebe von Cabrioverdecken. Bislang nutzte AVCI<br />
dafür eine 5-Achs-Maschine, um zum Beispiel erforderliche<br />
Bohrungen in verschiedenen Winkeln, Nachfräsarbeiten von<br />
Auflageflächen und das Fräsen von Gewinden durchzuführen.<br />
„Da diese aber nur eine Bearbeitungsstation und somit kein<br />
hauptzeitparalleles Rüsten bot, kam die Überlegung auf, alternativ<br />
eine 3-Achs-Maschine mit Werkstückwechseltisch um zusätzliche<br />
Zweiachs-Schwenkeinrichtungen aufzurüsten“, berichtet<br />
Lutz Wassem, Fertigungsleiter bei AVCI. Damit wäre die Maschine<br />
hauptzeitparallel rüstbar und so gut wie ständig am Arbeiten.<br />
Die Nebenzeiten würden nur noch Sekunden während des Werkstückwechsels<br />
betragen.<br />
VERGRÖSSERTER STÖRKREIS<br />
ALS HERAUSFOR<strong>DER</strong>UNG<br />
Eine wesentliche Herausforderung bei der Umsetzung dieser<br />
Idee war die Anforderung von AVCI, für die Fertigung von<br />
hohen Stückzahlen auf jeder Seite eine Mehrfachspannvorrichtung<br />
mit entsprechend dimensionierten Störkreisen auf der<br />
C-Achse montieren zu können. Die auf dem Markt angebotenen<br />
Schwenkbrücken kamen wegen ihres asymmetrischen Aufbaus<br />
dafür jedoch nicht in Frage. Insofern galt es, einen Anbieter zu<br />
finden, der die Planscheibe nicht seitlich, sondern mittig unter<br />
Beibehaltung der Stabilität positioniert und damit einen genügend<br />
großen Störkreis bietet. Mit diesem Wunsch wandte sich<br />
AVCI an das Bielefelder Unternehmen ARO-tec, das im Kernge-<br />
S 14 SUPPLEMENT <strong>2021</strong>
schäft Werkzeugmaschinen von Hyundai WIA vertreibt, die der<br />
Lohnfertiger dort auch schon erworben und damit gute Erfahrungen<br />
gemacht hat. Sowohl Hyundai WIA als auch ARO-tec<br />
zeigten großes Interesse an einer Kooperation in diesem Projekt.<br />
Schwieriger gestaltete sich zunächst die gemeinsame Suche<br />
nach einem Anbieter von Schwenkeinrichtungen, der offen war<br />
für die angestrebte Sonderlösung. „Wir haben mehrere Firmen<br />
angefragt, aber alle boten lediglich ihre standardisierten Baukästen<br />
an, die für uns keine Lösung darstellten“, erzählt<br />
Wassem. Keiner sei bereit gewesen, eine passende Ergänzung<br />
zu entwickeln.<br />
Dann aber gingen ARO-tec und AVCI auf Peiseler zu, einen<br />
der führenden Hersteller von Wendern, Drehtischen, Zweiachs-<br />
Schwenkeinrichtungen, Schwenkköpfen und Werkzeugwechseltischen,<br />
der zugleich bekannt ist für die Entwicklung von<br />
komplexen Sonderkonstruktionen. Das Remscheider Unternehmen<br />
zeigte sich ausgesprochen offen für das Finden einer passenden<br />
Lösung.<br />
INNOVATIVE LÖSUNG ERMÖGLICHT<br />
HÖHERE STÜCKZAHLEN<br />
Da eine Zusatzachse immer viel Platz benötigt, galt die Prämisse,<br />
diese so klein und schlank wie möglich zu bauen, ohne aber Stabilitätseinbußen<br />
zu haben. Und das als Plug-and-Play-Lösung.<br />
Denn die vierte und fünfte Achse, die das Wenden des Werkstücks<br />
ermöglicht, sollte in kurzer Zeit leicht entfernt werden<br />
können, um die Werkzeugmaschine bei einem anderen Einsatz<br />
auch als normale 3-Achs-Maschine einsetzen zu können. „Das<br />
alles hat Peiseler hervorragend umgesetzt“, hebt Wassem hervor.<br />
Die Konstrukteure in Remscheid haben für den angestrebten<br />
größeren Störkreis das Wiegengehäuse mit zwei veränderten<br />
Gusshauben rechts und links verlängert. Statt einem ursprünglich<br />
maximalen Durchmesser von 180 mm kann dieser nun bei<br />
einem Werkstück bis zu 650 mm betragen. Zwar ist für AVCI nicht<br />
die Größe des Werkstücks relevant, doch erlaubt diese bauliche<br />
Veränderung die Einrichtung einer hydraulischen Vorrichtung<br />
mit mehreren Spannnestern. Damit ist die Möglichkeit geschaffen,<br />
mehrere kleinere Werkstücke nebeneinander zu bearbeiten.<br />
Dies und der Einsatz eines Palettenwechslers ermöglichen eine<br />
deutlich höhere Stückzahl bei einer zugleich erheblich reduzierten<br />
Fertigungszeit.<br />
„Dass Peiseler in Kooperation mit AVCI und uns eine derart<br />
passende Lösung entwickelt hat, ist wirklich absolut außergewöhnlich“,<br />
hebt Michael Kesterke, Sales Engineer bei ARO-tec,<br />
hervor. Zumal es dabei um eine Werkstückwechsel-Maschine gehe.<br />
„Die Entwicklung einer Schwenkeinrichtung mit vergrößertem<br />
Störkreis und die erstmalige Umsetzung einer solchen Variantenkonstruktion<br />
aus bestehenden Baukastenkomponenten<br />
war auch für uns etwas völlig Neues“, stellt Markus Kocherscheid<br />
ergänzend fest, der bei Peiseler im Vertrieb den Kunden ARO-tec<br />
betreut. Neben den mechanischen Veränderungen sei die nahtlose<br />
Anpassung an die Steuerung der Hyundai WIA F 600 D eine<br />
gewisse Herausforderung gewesen. „Diese Anbindung an die<br />
Werkzeugmaschine und deren elektrische Schnittstellen hat Peiseler<br />
indes exzellent hinbekommen“, unterstreicht Kesterke. Das<br />
sei schließlich keine Selbstverständlichkeit, aber eben extrem<br />
wichtig. Die Maschine mit der Peiseler-Schwenkeinrichtung läuft<br />
inklusive aller Versuche inzwischen seit gut einem Jahr im Drei-<br />
Schicht-Betrieb mit wechselnden Bauteilen für Automotive-Kunden.<br />
„Dank der außergewöhnlichen Technik profitieren wir von<br />
dieser hohen Verfügbarkeit im Dauerbetrieb und den damit möglichen<br />
deutlich höheren Stückzahlen“, freut sich AVCI-Fertigungsleiter<br />
Wassem. Insofern hätten ARO-tec und Peiseler die<br />
Erwartungen voll und ganz erfüllt. Insgesamt habe man die Ausbringung<br />
dadurch um 20 Prozent steigern können. „Und zugleich<br />
vermeiden wir die kostenintensiven Nebenzeiten fast vollständig.<br />
Das wiederum steigert unsere Wettbewerbsfähigkeit.“<br />
KOOPERATION UND ENGAGEMENT<br />
ALS ERFOLGSFAKTOREN<br />
Die Zusammenarbeit aller drei Unternehmen sei absolut reibungslos<br />
gelaufen und sehr produktiv gewesen. Peiseler habe<br />
sich während des gesamten Prozesses massiv eingebracht. „Wir<br />
hatten unsere Vorstellungen und Peiseler hat sie realisiert“, betont<br />
Wassem. Wichtig sei dabei sicher auch die technologische<br />
Performance und die hohe Präzision gewesen. Gerade wenn es<br />
um Dreh- und Schwenkachsen gehe, sei diese besonders wichtig;<br />
da zähle jede Bogensekunde. Entscheidend sei daneben die<br />
Offenheit und ausgeprägte Bereitschaft zu außergewöhnlichen<br />
Sonderlösungen, damit verbunden die überdurchschnittliche<br />
Kundenorientierung sowie die gebotene Technologie, Qualität<br />
und Leistungsstärke. Dass Peiseler in diesem Sinne ein ausgezeichneter<br />
Partner ist, darin sind sich insofern sowohl AVCI-<br />
Fertigungsleiter Wassem als auch ARO-tec-Vertriebsmann<br />
Kesterke einig.<br />
Bilder: Peiseler<br />
www.peiseler.de<br />
20 PROZENT MEHR OUTPUT<br />
Mit der modifizierten Schwenkeinrichtung<br />
konnten wir die Ausbringung um 20 Prozent<br />
steigern. Und zugleich vermeiden wir die kostenintensiven<br />
Nebenzeiten fast vollständig. Das<br />
wiederum steigert unsere Wettbewerbsfähigkeit.“<br />
LUTZ WASSEM, Fertigungsleiter bei AVCI<br />
SUPPLEMENT <strong>2021</strong> S 15
SCHWERE<br />
LASTEN SICHER<br />
BEWEGEN<br />
item hat neue Komponenten<br />
für den<br />
einfachen Bau von<br />
Schwerlasttischen<br />
entwickelt. Mit<br />
diesen lassen sich<br />
schwere Lasten einfach elektrisch auf und ab bewegen. Dazu<br />
bietet der Tischsäulensatz 4 E HD ESD 230V mit vier Säulen eine<br />
stabile Unterkonstruktion. Der Schwerlasttisch ist für eine<br />
Gesamtbelastung bis zu 1 t ausgelegt. Der Tischsäulensatz 2 E<br />
HD ESD 230 V bildet die Basis für den Bau von Tischen mit zwei<br />
Beinen bis zu einer maximalen Belastung von 600 kg. Der<br />
maximale Hub für beide Ausführungen beträgt 400 mm bei<br />
einer Geschwindigkeit von 9 mm/s. Das neue Hubmodul 8<br />
120x120 HF hebt Behälter und Werkstücke bis 100 kg. Die<br />
Höhenverstellung erfolgt hydraulisch per Fußpedal, ohne<br />
Strom. Dabei kann die Säule bis zu 400 mm ausgefahren und<br />
kontrolliert wieder abgesenkt werden. Durch die Verwendung<br />
der Systemnut 8 lassen sich alle Komponenten des item MB<br />
Systembaukastens kombinieren.<br />
www.item24.com<br />
VAKUUM-GREIFER<br />
FÜR KOLLABORATIVE<br />
ROBOTER<br />
SMC, der Spezialist für<br />
pneumatische und elektrische<br />
Automatisierung, bietet mit<br />
der Vakuum-Greifereinheit der<br />
Serie ZXP-X1 eine neue<br />
Lösung, von der Anwender<br />
umfangreich profitieren: Sie bietet Zeitersparnis bei Installation<br />
und Wartung, mehr Flexibilität dank einer variierbaren<br />
Anzahl an Vakuumsaugern und individueller Befestigungsmöglichkeiten<br />
sowie Platzersparnis durch eine All-in-One-Einheit<br />
mit u.a. integriertem Vakuumerzeuger und Drucksensor. Der<br />
Anschluss des Vakuum-Greifers gelingt schnell und leicht nach<br />
dem Plug-and-Play-Prinzip. Mittels Montageflansch gemäß<br />
Normierung ISO9409-1-50-5-M6 ist auch das Anbringen des<br />
Greifers mit wenig Aufwand verbunden. Je nach Anwendungsfall<br />
lassen sich nicht nur 1, 2 oder 4 Vakuum-Sauger am Greifer<br />
anbringen, sondern auch diverse Saugervarianten. Außerdem<br />
können die Sauger dank Befestigungsflansch zum einen mit<br />
unterschiedlichen Abständen befestigt und zum anderen bei<br />
externer Vakuumquelle separat verwendet werden.<br />
www.smc.de<br />
NEUE ENERGIEFÜHRUNG SPART PLATZ AM ROBOTER<br />
Die dreidimensionalen triflex R-Energieketten von igus sind in der Industrie weit<br />
verbreitet, wenn es darum geht, Leitungen und Schläuche am Roboter ausfallsicher zu<br />
führen. Damit bei der Bewegung des Energiekettensystems keine Schlaufen entstehen,<br />
die den Roboter behindern könnten, kommen bisher Rückzugsysteme auf der dritten<br />
Achse zum Einsatz. „Die Achsen an den Robotern bieten jedoch immer weniger Platz,<br />
daher musste eine neue Lösung her“, so Jörg Ottersbach, Leiter des Geschäftsbereichs<br />
e-ketten bei igus. Gesagt, getan, wurde auf Basis der triflex R-Energiekette das triflex<br />
TRX-System entwickelt. Hierbei handelt es sich um eine vierdimensionale Energiekette,<br />
in der das Rückzugsystem bereits integriert ist. „Mit TRX schaffen wir eine platzsparende<br />
Kette, die direkt kompakt auf der dritten Achse fixiert werden kann. Die Energieführung<br />
tordiert in sich, verlängert und verkürzt sich spiralförmig wie bei einem Teleskopauszug um bis zu 40 %“, so Ottersbach.<br />
www.igus.de<br />
MONTAGE UND HANDHABUNG<br />
ROBOTERSTEUERUNG: KOMPAKTER CONTROLLER MIT UMFANGREICHEN FUNKTIONEN<br />
Mit der neuen Robotersteuerung FD-19 präsentiert OTC Daihen Europe eine technische Weiterentwicklung<br />
des Vorgängermodells FD-11. Das neue Gerät ist um etwa 25 % kleiner, Funktionalität und Bedienkomfort<br />
wurden umfangreich erweitert. Die Steuerung ist für Schweißroboter genauso klein wie für Handlingroboter,<br />
die für 210 kg Traglast ausgelegt sind. Das neue ergonomische Programmierhandgerät ist um 15 % leichter<br />
und bietet gleichzeitig ein neues Touch-Display mit verbesserter Lesbarkeit und erhöhtem Spritzwasserschutz.<br />
Außerdem hat der Hersteller die generelle Haptik und den Druckpunkt der Tasten des Bedienerfelds<br />
auf eine intuitive Handhabung hin verbessert. Die Menüführung wurde in Anlehnung an die Arbeit mit<br />
üblichen Tablet-Anwendungen modernisiert und bietet neben der Erkennung von Wisch-Bewegungen ein<br />
übersichtliches Icon-Menü sowie die Möglichkeit zur Darstellung von Programmen im Vollbildmodus. Das<br />
neue Teach Panel wird wahlweise mit 8 m oder alternativ 15 m Kabel geliefert. Optional bietet OTC das<br />
Panel auch drahtlos an (WiTP).<br />
www.otc-daihen.de<br />
Qualität, die seit 1979 bewegt !<br />
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S 16 SUPPLEMENT <strong>2021</strong>