Met een passie voor technologie ontwikkelen we de beste oplossing voor onze klanten. Heeft u een concrete toepassing en wilt u advies?

Contact us now
Klant: EMAG machinebouw GmbH

Locatie:
Beursmodel op de SPS 2018

Sector:
Bouw van gereedschapsmachines

Toepassing:
Portaalrobot

By activating the zip code search, data is transferred to the USA by Google. For more information, see our privacy policy.

Het project in het kort

  • Klant: EMAG machinebouw GmbH
  • Locatie: Beursmodel op de SPS 2018
  • Sector: Machinebouw
  • Toepassing: portaalrobot

Meer informatie over EMAG:

  • opgericht in 1867 als ijzergieterij en machinefabriek in Bautzen
  • Opnieuw opgericht in 1952 in Eislingen/Fils met de bouw van draaibanken en speciale machines
  • Hoofdkantoor: sinds 1969 in Salach (district Göppingen) in Baden-Württemberg
  • Wereldwijd meer dan 3000 medewerkers
  • de intralogistieke materiaalstroom optimaliseren
  • geïntegreerde installaties klaar maken voor de toekomst op het gebied van flexibiliteit, communicatie en veiligheid
  • Producten automatisch herkennen, veilig vastpakken en snel naar de bestemming brengen
  • Portaalsysteem zonder de bekende energiekettingen
  • aanzienlijke energiebesparing
  • sterke partner voor de complete automatiseringstechniek
  • optische en inductieve methoden voor signaal- en energieoverdracht
  • meerdere robots die zich grotendeels vrij kunnen bewegen op hetzelfde, horizontale traject
  • inductieve energieoverdracht MOVITRANS® met decentrale voedingsmodule TES
  • kortstondige energiebehoefte gevoed vanuit de energieopslag DPS
  • Datafotocel voor het real-time EtherNET-protocol EtherCAT®
  • geïnterpoleerde positie-instelwaarden worden met een interval van 1 ms door de centrale SEW-besturing naar de vier servoregelaars in de meereizende SEW-behuizing verzonden
  • MOVI-C®CONTROLLER voor het berekenen van de complexe robotbewegingsbesturing
  • centrale veiligheidsbesturing voor alle robots en de gehele machine
  • Systeemoplossing uit één hand
  • enorme vrijheid bij de logistieke processen
  • minder lawaai
  • minder slijtage
  • grotere dynamiek
  • minder inbouwruimte
  • Voorkoming van kabelbreuk
  • geen beperkte aantal cycli
  • eenvoudige gegevensuitwisseling
  • eenvoudige programmering van de besturing
  • hoge informatiedichtheid
  • optimale voorwaarden voor diagnose en foutopsporing
  • hoge energiebesparing
  • grotere flexibiliteit en productiviteit
Daarom zijn we al jaren geleden begonnen met het ontwikkelen van eigen automatiseringsoplossingen, om zo flexibel mogelijk op de wensen van klanten te kunnen inspelen. Maar omdat we in de eerste plaats fabrikanten van werktuigmachines zijn, hebben we besloten om voor de verdere ontwikkeling van deze automatiseringstechniek een sterke partner te zoeken die ons vooral op het gebied van elektrotechniek en besturingstechniek ondersteunt. Dat de keuze daarbij op SEW-EURODRIVE viel, hoefde geen lange afweging te zijn. Beide bedrijven zijn immers al jarenlang verbonden door een vertrouwensvolle zakelijke relatie. Ik ben erg blij dat we al op de SPS 2018 een eerste resultaat van deze samenwerking konden presenteren, waarbij EMAG de mechanische componenten ontwikkelde en SEW-EURODRIVE de complete energie-, elektrotechniek en besturingstechniek.
Ronald Matzig, Key Account Manager voor SEW-Eurodrive bij EMAG
We halen machineonderdelen uit de keten, maken de bijbehorende middelen flexibel inzetbaar en maken installaties in hun geheel flexibeler en productiever voor de toekomst. Daarbij zien we af van een afzonderlijke besturing in elke robot.
Klaus Just, hoofd Systeemplanning bij SEW-EURODRIVE

In de intralogistiek van de machinebouw zijn portaalrobots de beproefde en gangbare systeemoplossing voor de materiaalstroom tussen machines of productiecentra. Daarbij zorgen doorgaans kabelrupsen voor de geleiding van energie- en datakabels.

Onze baanbrekende innovatie voor cartesiaanse robots maakt nu een einde aan deze ruimteverslindende en inflexibele energiekettingen. Dit wordt mogelijk gemaakt door een intelligente systeemoplossing met optische en inductieve signaal- en energieoverdracht.

Zo intelligent kun je de intralogistiek met een portaalrobot oplossen: doordat meerdere robots op hetzelfde traject horizontaal en vrij kunnen bewegen, worden logistieke processen mogelijk die met energiekettingen nauwelijks haalbaar zouden zijn. Zelfs overlappende trajectdelenkan deze oplossing aan.

Ter vergelijking: bij energiekettingen, die immers voortdurend mee moeten bewegen, zouden aanzienlijk grotere massa’s in beweging moeten worden gebracht. Dit zou leiden tot een hoog geluidsniveau, veel slijtage en een verlies aan dynamiek. Tegelijkertijd zou het energieverbruik door de ontstane wrijving onnodig hoog zijn. Gelukkig behoort dat alles bij EMAG dankzij de nieuwe oplossing tot het verleden

De opbouw van onze systeemoplossing voor portaalrobots wordt bijzonder slim dankzij de inductieve energieoverdracht MOVITRANS® en de decentrale voedingsmodule TES. Daardoor zijn er geen beperkingen meer wat betreft inbouwruimte, slijtage, energieverbruik of mogelijke kabelbreuken. Vrijheid en hoge dynamiek in plaats van beperkte cyclustallen zijn nu het motto. Met onze modulaire machineautomatisering is nu de haalbaarheid van overdrachtsvermogens tussen 3 en 8 kW bereikt.

De automatiseringsoplossing voor EMAG wordt bijzonder interessant als men naar de energiebalans kijkt. Hoewel alleen al voor de versnelling op de horizontale as meer dan drie kilowatt vermogen nodig is, hoeft de robot gedurende de gehele belastingscyclus nog geen 500 watt via de MOVITRANS®-overdrachtskop op te nemen.

De truc: de toepassing haalt de kortstondige energiebehoefte uit het decentrale MOVI-DPS®-geheugen. Dit geheugen (DPS = Drive Power Solution) is een pakket met dubbellaagse condensatoren dat verantwoordelijk is voor de stroomvoorziening van de robots met een 100 VDC-tussenkringspanning.

Maar waar komt de energie in deze energieopslag vandaan? Als men een portaalrobot of het typische rijprofiel ervan bekijkt, valt op dat hier versnellingsfasen worden afgewisseld met remfasen. In plaats van de tijdens de remfasen opgewekte generatorische energie – zoals gebruikelijk – via weerstanden af te voeren, houdt de oplossing van SEW-EURODRIVE deze remenergie via de decentrale energieopslag in het proces vast.

De werking van de DPS-energieopslag komt daarbij neer op die van een booster,wanneer de aandrijvingen van het portaal de robots van nul naar zes meter per seconde versnellen. De energiebesparing is enorm. Want met dezeMOVITRANS®-oplossing hoeven alleen nog de mechanische verliezen te worden gecompenseerd. Met als gevolg dat het systeem voor een belastingscyclus in totaal slechts nog 500 watt verbruikt.

De communicatie in de portaalrobot verloopt volledig zonder meegevoerde kabels. In plaats daarvan wordt een datalichtbarrière voor het real-time-ethernet-protocol EtherCAT® gebruikt als optische verbinding met de mobiele eenheden. Via deze datalichtbarrière kunnen de aandrijfgegevens in cascades worden doorgegeven aan de mobiele eenheden in het systeem. Een afzonderlijke besturing voor elk van de robots is daarmee overbodig. Een cyclus duurt daarbij slechts één milliseconde – en dat vrijwel zonder noemenswaardige vertragingen bij het verzenden van de interpoleerbare positie-setpoints naar de regelaars of bij de terugmelding van de actuele waarden.

Ook de communicatie voor de functionele veiligheid verloopt via EtherCAT®. Alle mobiele eenheden en de totale machine zijn daarbij verbonden via een centrale veiligheidsbesturing. Hiervoor wordt het EtherCAT®-veiligheidsprotokol Safety over EtherCAT® gebruikt, dat de directe communicatie van de veiligheidsbesturing naar deMOVI-C®CONTROLLER tot stand brengt.

Deze oplossing maakt een eenvoudige gegevensuitwisseling tussen beide besturingen mogelijk, vereenvoudigt bovendien de programmering en schept door de verkregen informatiedichtheid de beste voorwaarden voor diagnose en debugging.

Met deze toepassing laten we zien dat zowel een Safety over EtherCAT®-master als een EtherCAT®-datasensor naadloos in de automatiseringswereld van SEW-EURODRIVE kunnen worden geïntegreerd.

Slechts één centrale besturing voor maximaal vier mobiele robots: Een MOVI-C® CONTROLLER uit ons automatiseringsbouwpakket MOVI-C®berekent de complexe robotbewegingsbesturing.

Bij het berekenen van de bewegingsprofielen gaat het niet alleen om het voorkomen van botsingen, maar ook om de exacte coördinatie van de aangesloten robots, met name met het oog op de productiviteit van de toepassing als geheel.

De machineautomatiseringsoplossing van SEW-EURODRIVE is daarbij zo flexibel dat gebruikers snel en flexibel op veranderingen kunnen reageren. Mocht bijvoorbeeld een van de machines in het productienetwerk het dubbele materiaaldoorvoervermogen nodig hebben, dan kan een robot in het portaalsysteem flexibel voor dit gebied worden aftrokken.

Machinegedeelten met hun mobielere middelen zijn in de toekomst „van de ketting gehaald“ aanzienlijk flexibeler en productiever.