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Ganzheitliche Sicht

Elektrische Antriebstechnik als Basis einbaufertiger Lösungen
Ganzheitliche Sicht

Antriebstechnik | Der Automatisierer Festo baut neben der Pneumatik sein Portfolio an elektrischer Antriebstechnik immer weiter aus. Kombinationen beider Technologien sollen Maschinen- und Anlagenbauern zu höherer Produktivität verhelfen. §

Autor: Dietmar Kieser

„Pneumatik wird immer intelligenter“, betont Gerhard Borho, Leiter Business Unit Electric Automation, mit dem Verweis auf die einbaufertigen Lösungen aus seinem Hause. Oft genug ist der Mix aus pneumatischer und elektrischer Antriebstechnik ein Beleg dafür, warum Technologien von Festo so angesagt sind – und zum „Enabler“ von mehr Produktivität werden.

Wie beispielsweise in der Elektronik- und Kleinteilemontage, für die PKC Electronics schlüsselfertige Lösungen anbietet. Mit diesen werden beispielsweise in hochautomatisierten Prozessen gefertigte Touchscreens und Tasten von Smartphones hundertprozentig getestet. Im Chameleon genannten Testgerät der Finnen ermöglicht das Mini- H-Portal EXCM von Festo präzises und schnelles Positionieren mit Geschwindigkeiten von bis zu 500 mm/s und Wiederholgenauigkeiten im Bereich von ±0,05 mm. Die einbaufertige Lösung aus Hardware, Software und Beratung liefert Festo direkt in die Testanlage.
Sprichwörtlich für ein Höchstmaß an Genauigkeit, Präzision und Qualität steht auch die Schweizer Uhrenproduktion. Eine Schlüsselrolle kommt hierbei Palettierern wie dem des Sondermaschinenbauers Amax zu. Dieser sortiert Feinstanzteile für die Weiterverarbeitung in der Galvanik, Lackierung, im Tampondruck und in der Montage. Bei einer Taktgeschwindigkeit von 120 Teilen/min legt der multifunktionale Palettierer bis zu elf unterschiedliche Kleinteile in verschiedene Gitter-Trays ab. Das Picken der Kleinteile im Arbeitsraum übernehmen zwei Roboter mit Delta-Kinematik vom Typ EXPT von Festo.
Auch bei den eingesetzten Linearachsen und dem Vakuum-Greifsystem beweist der Esslinger Spezialist sein Know-how bei der pneumatischen wie auch der elektrischen Automatisierungstechnik. Vor zwei Jahrzehnten wurde damit begonnen, ein elektrisches Motion-Programm als zweite Antriebstechnologie aufzubauen. Seither wird das Portfolio in der elektrischen Antriebstechnik beständig ergänzt und erweitert.
Inzwischen kann Festo auf ein gut gefülltes Reservoir von mehr als 5000 Komponenten rund um die elektrische Antriebstechnik zurückgreifen. Ein breites Portfolio an elektromechanischen Aktuatoren – von Zahnriemen- über Spindel- und Kugelumlaufführungs- bis hin zu Linearmotorachsen – und Steuerungen sowie für alle Bussysteme offenen Motorcontroller. Mithin also eine große Bandbreite an Kommunikationsprotokollen. „Alles ist aufeinander abgestimmt, wodurch das Thema Schnittstellenproblematik von Haus aus gar keines ist“, hebt Gerhard Borho den Vorteil hervor, dass alles aus einer Hand kommt.
Im Fall des Amax-Palettierers kommt dem Zusammenspiel von elektrischen Achsen und pneumatischen Zylindern die Schlüsselrolle zu: In einem weiteren Gesamtsystem übernehmen einbaufertige Handhabungssysteme den Tray-Wechsel. Während die ELGR-Achsen die Trays nach vorne schieben, heben und spannen pneumatische Zylindern sie. Die elektrische Achse EGC-HD bewegt einen mechanischen Greifer horizontal. Dieser hebt mehrere Teile gleichzeitig, schwenkt um 90° und legt sie in ein Gittertray. Die Vertikalbewegung übernimmt derweil die elektrische Achse EGC. Einbaufertig liefern die Esslinger diese Gesamtlösung direkt an die Maschine.
Bei Festo selbst sollen beide Produktportfolios in Form einer einzigen Plattform für die Fabrik- und die Prozessautomatisierung zusammenrücken. Anstelle der bisherigen Einzellösung verknüpft diese auch die pneumatischen mit den elektrischen Antrieben und bildet eine Software-Infrastruktur, „die dem Kunden ein einfaches und schnelles Engineering seiner Maschinen und Anlagen ermöglicht“, erklärt Borho.
Basis dieser Vision ist die Automatisierungsplattform CPX. Im nächsten Schritt würden komplementäre Portfolios elektrischer Aktuatoren entstehen. Beispielhaft dafür steht die elektromechanische Linearachse ELGA-KF für Anwendungen in Werkzeugmaschinen oder der Nahrungsmittelindustrie, aber auch das High-Speed-H-Portal EXCM, eine Plug&Play-Lösung für die Laborautomation.
Wie das Ventilinselkonzept der CPX/MPA Unternehmen darin unterstützt, eine ganz neue Maschinengeneration zu entwickeln, zeigt das Beispiel der Cama-Gruppe. Die Verpackungsmaschine des italienischen Herstellers benötigt gegenüber der Vorgängergeneration ein Drittel weniger Platz. Markenartiklern würde dies neue Horizonte im Anlagenlayout ihrer Fabriken eröffnen. Dies ergebe mehr Platz und eine höhere Flexibilität, um andere Anlagenteile in die Linie zu integrieren, heißt es. Statt außerhalb der Maschinenstruktur angebracht, sind die Schaltschränke mit den elektrischen und pneumatischen Komponenten in den Ecken des Maschinensockels integriert. Deutlich weniger und kürzere Kabel und Schläuche sind die Folge. Zudem sinkt die Installationszeit. Möglich macht den Raumgewinn das Kernprodukt von Festo: die Ventilinsel CPX/MPA in Schutzart IP65.
Auch beim Belade-Handling setzt Cama auf die Expertise des Esslinger Automatisierungsexperten: Der CL 175 genannte extrem flexible Side-Loader lädt beispielsweise Schrumpffolien, Beutel, Taschen oder Blister in vorgefertigte Kartons. Hauptsächlich besteht diese Handhabungseinheit aus einer elektrischen EGC-Achse, die Zwischenpositionen präzise anfährt, sowie dem pneumatischen Minischlitten DGSL. Laut Angaben lassen sich mit der Achse die Montagezeiten um 30 % reduzieren gegenüber selbst zusammengestellten und montierten elektrischen Achsen.
„Lösungspakete wie die CPX-Plattform ermöglichen die Funktionsintegration und vermindern die Komplexität“, erläutert Festo-Vertriebsvorstand Dr. Ansgar Kriwet den Nutzen für Maschinen- und Anlagenbauer. Dafür stehen die erwähnten Innovationsbeispiele: Die Anwender der Amax Automations AG aus der Schweiz können dank des Delta-Roboters EXPT schneller palettieren. Für Kunden von PKC Electronics aus Finnland gehören unzuverlässige Tests mobiler Endgeräte dank des „Chamäleon“ mit dem Mini-H-Portal EXCM an Bord der Vergangenheit an. Und die italienische Cama-Gruppe konnte dank der Festo-CPX-Ventilinsel den Flächenbedarf ihrer Verpackungsmaschinen erheblich verkleinern. •
Industrieanzeiger
Titelbild Industrieanzeiger 19
Ausgabe
19.2021
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