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Montage / Handhabung: Montieren auf Basis der 24-Volt-Technologie

Was die Versorgung von Aktoren in Montagesystemen angeht, stellt sich die Frage: Pneumatisch oder elektrisch antreiben? Und was Letzteres betrifft, nun eine weitere: Braucht es 400 Volt und mehr oder reichen bereits 24 Volt?

Montagesysteme Bildquelle: © Schunk

Kaum eine Anlage wird heute noch für ein einziges Produkt entwickelt. Stattdessen sollen meist möglichst viele Varianten in möglichst kurzer Taktzeit produziert werden und zusätzlich reichlich Spielraum für künftige Design- und Sortimentsänderungen vorhanden sein. Entsprechend flexibel sind Montageanlagen heute aufzubauen. Ein pneumatisches Handling stößt angesichts solcher Forderungen schnell an Grenzen; erst recht, wenn die Anlagen auch noch möglichst geräuscharm arbeiten sollen und Lastenhefte mittlerweile maximale Schallpegel nahe 60 dB aufrufen.

Nichtsdestotrotz dominieren in der Montageautomation bislang noch Pneumatik-Netze – über sie werden aktuell rund 70 % aller Aktoren versorgt. Bei den restlichen 30 % handelt es sich um elektrisch angetriebene Aktoren, die üblicherweise an Netze mit 400 V und mehr angeschlossen sind. Zur dritten großen Säule könnte sich daneben künftig die 24-V-Technologie entwickeln. Für Letztere sprechen eine Reihe von Vorteilen: 

  • Minimierter Engineering-, Montage-, Programmier-, Inbetriebnahme- und Wartungsaufwand;
  • Reduzierter Know-how-Bedarf: Auch Mechaniker sind berechtigt und in der Lage, 24-V-Anlagen in Betrieb zu nehmen;
  • Wegfall der Verschlauchung und deutlich reduzierte Verdrahtung, sodass aufgeräumte Anlagendesigns möglich sind;
  • Wegfall hydraulischer Stoßdämpfer, sodass die Gefahr unvorhergesehener Anlagenausfälle sinkt;
  • Reduzierte Geräuschemissionen;
  • Verringerte Vibrationen der Anlage.

Trotz der zum Teil enormen Fortschritte bei pneumatischen Netzen und Komponenten – wie Ventil-Inseln mit intelligenter Pneumatik – in Aktoren integrierbaren Mikroventilen oder moderaten Einstandspreisen, werden diese die Stärken der 24-V-Technologie auf Dauer nicht vollständig kompensieren, sodass eine Umverteilung des Marktes absehbar ist.

Der 24-V-Kleinteilegreifer EGP Bildquelle: © Schunk

Ein Spezialst für Montageanwendungen: der 24-Volt-Kleinteile­greifer EGP.

Vor diesem Hintergrund hat auch Schunk einen entsprechenden Baukasten bestehend aus Greifern, Greif-Schwenkeinheiten und Linearmodulen zusammengestellt. Ein Baustein der Lösung ist etwa die sogenannte ELP-Linearachse. Statt wie bei pneumatischen Modulen Drosseln einzustellen oder wie bei elektrisch gesteuerten Modulen neue Verfahrsätze aufzuspielen, hat der Anwender bei der lineardirekt angetriebenen ELP lediglich mechanisch die Endlage zu definieren und die Einfahr- beziehungsweise Ausfahrgeschwindigkeit an zwei Drehcodierschaltern zu regulieren – alles andere übernimmt die Auto-Learn-Funktion. Zwei bis fünf Hübe genügen, schon ist die Programmierung abgeschlossen.

Während des Einlernvorgangs wird die maximal mögliche Geschwindigkeit bei jeweils aktueller Zuladung berechnet. Das Verfahrprofil selbst ist als Rampe angelegt, sprich abhängig vom Gesamthub beschleunigt und bremst die Einheit automatisch. Schläge und Schwingungen sowie eine unkontrollierte Fahrt mit Maximal­geschwindigkeit des Moduls sind somit ausgeschlossen. Ändert sich das Teilegewicht im laufenden Prozess, passt die ­Achse ihr Bewegungsprofil innerhalb weniger Hübe automatisch an, ohne dass ein Bedienereingriff erforderlich ist. Da die Ansteuerung über digitale I/Os erfolgt, ist die ELP-Baureihe mit sämtlichen Steuerungen kompatibel und kann pneumatische Module ganz einfach ersetzen. In Kombination mit ebenfalls auf 24-V-Technologie realisierten Kleinteilegreifern (EGP-Baureihe) und Greifschwenkmo­dulen (EGS-Baureihe) ergibt sich somit ein Baukasten, mit dem sich komplette Handhabungslösungen auf Basis der 24-V-Technologie realisieren lassen.