Elektrische Zylinder für Handling-Anwendungen

Zwischen den beiden Automatisierungswelten der rein elektrischen oder rein pneumatischen Antriebslösungen musste es noch etwas anderes geben – sozusagen eine Grauzone. Das ist die Zone, in der die Vorteile der pneumatischen Antriebe mit denen der elektrischen Antriebe auf professionelle Art verschmelzen. Der elektrische Zylinder repräsentiert diese Grauzone. Signifikante Bauteile aus der Pneumatik werden mit Motorentechnik und einem einfach zu bedienenden Steuermodul (Controller) kombiniert. Durch die Einfachheit der Technologie finden sich sowohl die Anwender aus der Pneumatik als auch die Steuerungstechniker schnell in den Produkten wieder. Der Anwender gewinnt an Flexibilität in der Automatisierung sowie an Sicherheit im Bewegungsablauf und der Positionierung. Für die Inbetriebnahme eines elektrischen Zylinders können Antrieb und Controller mithilfe voreingestellter Parametersätze im Controller einfach verbunden werden. So können die Zylinder sofort in Betrieb gehen. Die Zeitersparnis gegenüber der Pneumatik mit diversen Einstellvorgängen an Drosseln und Anschlägen bzw. zum klassischen Elektroantrieb mit der Einstellung von Regelparametern usw. ist hoch und senkt die Kosten. Der logistische Aufwand kann ebenfalls reduziert werden, indem es für eine komplette Komponente nur eine Bestellnummer gibt. Konkret wird mit dieser einen Nummer der komplette Antrieb, die elektrische Verbindung zum Controller, der Controller und die elektrische Anschlussleitung zur Steuerung definiert. Um es pneumatisch auszudrücken, wird mit dieser einen Bestellnummer der Zylinder, die Drosseln, der Schlauch, das Magnetventil und das elektrische Anschlusskabel bestimmt. Einmal im Betrieb arbeiten die Antriebe energiebewusst: Durch einen Energie-Sparmodus wird die elektrische Stromaufnahme im Stillstand des Antriebs abgesenkt. Das System merkt selbsttätig, wann wieder mehr Strom benötigt wird, z.B. um die neue Bewegung oder die aktuelle Position zu halten trotz erhöhter Gegenkraft. Basis der elektrischen Zylinder: Pneumatikantriebe SMC entwickelt und fertigt seine elektrischen Zylinder auf Basis bewährter Pneumatikantriebe. Sämtliche Antriebsserien gibt es somit rein pneumatisch und elektrisch. Der Anwender kann so nach seinen Bedürfnissen die für ihn beste Automatisierungslösung wählen. Aktuell umfasst das elektrische Zylinderprogramm drei Greiferfamilien, Kompaktschlitten, klassische Zylinder-Bauformen, Linearantriebe mit Riemen oder Kugelumlaufspindel sowie Stopperzylinder und Drehantriebe. Mit allen Antrieben können bis zu 64 Positionen frei angefahren werden. Die Kommunikation zwischen Controller und Steuerungsebene stellt sicher, dass alle notwendigen Informationen an die SPS mitgeteilt werden. Der Einzug von elektrischen Zylindern in der industriellen Automatisierung hat längst begonnen und ist im Maschinen- und Anlagenbau heute nicht mehr wegzudenken. Hersteller von Sondermaschinen, Automobilbauer und deren Zulieferer sowie Lebensmittel-, Medizin- und Verpackungstechnik nutzen diese Technologie. Schnelle Positionseingabe bei elektrischen Antrieben Die elektrischen Antriebe der Serie LE füllen die Lücke zwischen rein elektrischen oder rein pneumatischen Antriebslösungen und sind schnell zu installieren. Neben verschiedenen selbsthemmenden, elektrischen Greifern der Serie LEH, besteht die Serie LE aus den drei linearen Antriebsmodellen der Serien LEY (mit Kolbenstange), LES (mit Führungsschlitten) und LEF (mit Führungsschiene). Alle linearen Antriebe verfügen über die gleichen Merkmale wie beispielsweise eine Motorbremse, die ein Herabfallen von Werkstücken bei Stromausfall verhindert, und sind mit Schritt- oder Servomotor erhältlich. Die Modelle der Serie LE besitzen voreingestellte Controller-Parameter, die den Programmieraufwand verringern und eine schnelle Inbetriebnahme in wenigen Minuten ermöglichen. Lediglich Geschwindigkeit und Positionierung müssen eingestellt werden. Dies erfolgt entweder mittels der PC-Software Easy Setting oder mit einer Teaching Box über den LEC-Controller, der mit jedem LE-Modell geliefert wird. Einsatz in Pick&Place-Aufgaben, für Schub- und Zugbewegung Der Antrieb mit Kolbenstange der Serie LEY/LEYG ist für Schub- und Zugbewegungen konzipiert. Er bietet Hublängen von bis zu 500mm und eine Positionierung mit einer Kraft von bis zu 707N. Der Antrieb der Serie LEY kommt in allen Industriebranchen zum Einsatz – von Transfer- bis hin zu Montageanwendungen – sowie in Anwendungen, die eine Positionierung und/oder Kraftsteuerung erfordern. Die Variante LEYG hat zusätzlich zwei Führungsstangen, die mit Gleit- oder Kugelführung erhältlich sind. Der Kompaktschlitten der Serie LES eignet sich aufgrund seiner Beschleunigung und Verzögerung von 5.000mm/s² sowie einer maximalen Geschwindigkeit von 400mm/s für schnelle, gesteuerte Pick&Place-Anwendungen. Er verfügt dabei über eine Schubkraft von maximal 180N für bis zu 4kg schwere Werkstücke. Bei dieser Serie gibt es rechte und linke Ausführungen. Hier sind Motor und Führung spiegelbildlich getauscht angeordnet, wodurch der Bauraum optimiert werden kann. Für noch größere Optimierung kann zudem auf eine Variante mit axial angebautem Motor zurückgegriffen werden. Der Antrieb mit Gleitführung der Serie LEF ist für alle Transferanwendungen konzipiert und mit Hublängen von bis zu 2m sowie mit Riemen oder Kugelumlaufspindel verfügbar. Dieser Antrieb findet Anwendung bei gleichmäßigen Bewegungen, langsamen wie auch hochdynamischen Anwendungen. Mit eine maximalen Zuladung von 45kg kann der LEF zum Aufbau eines Handling mit mehreren Achsen eingesetzt werden. Die von SMC Pneumatik entwickelten elektrischen Greifer der Serie LEH ergänzen die Antriebsserie LE. Modelloptionen sind hier ein geringes Gewicht, eine kompakte Ausführund, Zwei-Finger-Greifer, Zwei-Finger-Greifer für Langhubanwendungen (80mm) sowie Drei-Finger-Greifer für runde bzw. abgerundete Werkstücke. Bei allen Modellen der LEH-Serie können die Greifkräfte eingestellt bzw. Maßtoleranzen im Produkt berücksichtigt werden. Die Anwendung wird dadurch noch sicherer, und empfindliche Produkte wie z.B. Kunststoffteile, kleine Handlingelemente oder Produkte aus dem Lebensmittelbereich, können schonend und unversehrt aufgenommen und transportiert werden. Der elektrische Stopper-Zylinder der Serie LEBQ wurde weniger für Handlingsaufgaben, sondern mehr für den sicheren Stopp in automatisierten Förderstrecken entwickelt. Werkstückträger können so gezielt und sicher angehalten werden. Der elektrische Drehantrieb der Serie LER verfügt über drei Baugrößen und bietet eine Wiederholgenauigkeit von 0,05mm bzw. 0,01mm bei Verwendung von Endanschlägen. Interpack 2011 / Halle 12, Stand A10