Digital Scout automatica 2023

AUTOMATICA 2023
02
03
auch bei Not-Stopp, Stromausfall oder bei einer
zum Beispiel durch Kabelbruch verursachten
Unterbrechung der Energieversorgung auf. Damit
die Sicherheitsbremsen auch in Not-Stopp-
Situationen ausreichend Reibarbeit leisten und
Bewegungen mit definiertem Bremsmoment verzögern,
ist ein dafür entwickelter Reibbelag mit dazugehöriger
Gegenreibfläche erforderlich. Während
dies bei Federdruckbremsen üblich ist, stoßen Permanentmagnetbremsen
mit ihren Stahl-auf-Stahl-Reibkombinationen
hier unter Umständen an ihre tribologischen
Grenzen.
In der Praxis erprobte elektromagnetische Sicherheitsbremsen
verfügen zudem über Sicherheitskennwerte, die zur Sicherheitsbetrachtung
von Maschinen, welche der Maschinenrichtlinie unterliegen,
erforderlich sind. Dies betrifft auch den Fahrantrieb
von FTF. Für das Erreichen des Performance-Level größer gleich
d (nach DIN EN ISO 13849) sind für die Verzögerungsfunktion
und das Anhalten aller Bewegungen bei Not-Stopp als Aktoren
sogar mehrere (Redundanz) sicher angesteuerte Bremsen mit
Lüftüberwachung unerlässlich.
BESTIMMUNG DES ANHALTEWEGS
Wie bei der Fahrt zum Beispiel mit dem Pkw ist auch bei FTF der
Anhalteweg, also die Strecke, die ein Fahrzeug bis zum Stillstand
tatsächlich benötigt, entscheidend. Bei der Fahrt mit Fahrern
setzt sich der Anhalteweg aus dem Reaktionsweg (Strecke, die
das Fahrzeug ungebremst weiterfährt, bis der Fahrer reagiert)
und dem eigentlichen Bremsweg (ab Betätigung des Bremspedals)
zusammen. „In der Theorie entfällt ohne Fahrer der Reaktionsweg
und die Bremse würde bei entsprechender Anforderung
sofort einfallen und das Fahrzeug verzögern“, erläutert Andreas
Merz, Produktmanager der Mayr Antriebstechnik. „In der Realität
hat aber jede Bremse eine bestimmte Tot- oder Schaltzeit, die
t1-Zeit, während der sich das Bremsmoment aufbaut. Hinzu
kommen die Totzeiten der vorgelagerten Sensorik, der Steuerung
und des Bremsschützes.“ Das führe dazu, dass die Verzögerung
nicht unverzüglich bei Anforderung einsetzt, sondern durch
eben diese Totzeiten des Systems und die Schaltzeit der Bremse
später. „Während dieser Totzeiten bewegt sich auch das fahrerlose
Flurförderzeug weiter. Unter Umständen beschleunigt das FTF
sogar. Dazu kann es kommen, wenn zum Beispiel ein FTF in einem
Container-Terminal eine Gefällestrecke passiert“, ergänzt
Merz. „In beiden Fällen wird der Bremsweg länger.“
KURZE, VERIFIZIERTE SCHALTZEITEN UND
INTELLIGENTES MONITORING
Ungünstig wirken sich auf die Situation auch falsch dimensionierte
Sicherheitsbremsen aus. „Im Fall von vertikal bewegten
Achsen, etwa bei Kranen oder Roboterarmen, können die Bremsen
aufgrund der Geschwindigkeits- oder Drehzahlzunahme im
freien Fall thermisch überlastet werden“, beschreibt Merz das
Worst-Case-Szenario. Dies verlängere den Bremsweg weiter oder
könne letztendlich sogar zum Lastabsturz führen. „Das Gefälle,
das in der Umgebung von FTF auftritt, ist weit vom freien Fall entfernt.
Dennoch sollte man das Thema bei der Auswahl des Bremssystems
im Hinterkopf haben.“
02 Die robusten Roba-stop-M Motorbremsen sind in geschlossener
und dichter Ausführung in Schutzart IP 66 verfügbar – wichtig bei
einem offenen Antriebssystem oder für den Einsatz außen am FTF. Dort
sind die Bremsen Staub und Schmutz ausgesetzt
03 Die Roba-servostop Bremsen sind leicht und bauen schlank.
Daneben sind sie so ausgelegt, dass der Bauraum optimal ausgenutzt
und möglichst viel Energie eingespart wird
Wichtig ist also für Anwender, bei Bremsen auf möglichst kurze,
verifizierte Schaltzeiten zu achten – und auch darauf, dass diese
Schaltzeiten über die komplette Lebensdauer der Bremse eingehalten
werden. In diesem Zusammenhang leisten Monitoring-
Lösungen wie das nachrüstbare Modul Roba-brake-checker von
Mayr Antriebstechnik hilfreiche Dienste. Das Modul arbeitet sensorlos
und übernimmt neben der Überwachung von Schaltzustand
und kritischer Spulentemperatur auch eine präventive
Funktionsüberwachung auf Verschleiß, Funktionsreserve und
Fehler.
In einer erweiterten Ausführung ist das Modul Roba-brakechecker
mit einer zusätzlichen Platine mit applikationsspezifischer
Schnittstelle (zum Beispiel Ethernet-basiert) ausgestattet.
Über diese Schnittstelle kann das Modul Daten zu Schaltzeit,
Strom, Spannung, Widerstand, Leistung und relativem Anzugsstrom
liefern. Damit sind auch Verläufe auswertbar, Auffälligkeiten
im Prozess lassen sich schnell erkennen und somit Schlüsse
aus komplexen Zusammenhängen ziehen – ein Vorteil nicht nur
für die vorausschauende Wartung, sondern auch beim Zusammenspiel
von Robotern, Transport- oder Lagerlogistik. Darüber
hinaus ist die Integration in Fernwartungssysteme möglich. Dadurch
dass das Modul Roba-brake-checker vom Schaltschrank
aus, also in geschützter Umgebung, arbeitet, haben Staub und
Schmutz im Bereich der bodennahen Antriebseinheiten der FTF
keinen Einfluss auf die zuverlässige Funktion. Initiatoren und Mikroschalter
dagegen könnten durch Verunreinigung gegebenenfalls
Fehlsignale erzeugen und müssten von Zeit zu Zeit geprüft
oder gereinigt werden. Der Verzicht auf Sensoren inklusive Verkabelung,
hauptsächlich in ungeschützten Bereichen, erhöht die
Zuverlässigkeit und verhindert Ausfallzeiten.
Autor: Bernd Kees, Produktmanager der Mayr Antriebstechnik,
Mauerstetten
Bilder: Mayr Antriebstechnik
www.mayr.com
Halle B6,
Stand 317
22 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur automatica 2023