In Kooperation mit dem Anlagenbauer Rotzinger PharmaPack GmbH hat die Zimmer Group eine Multi-Carrier-Zuführung mit 32 Greifern der Serie GEP2000 ausgestattet. Wie dabei die Komplexität und Flexibilität dieses Vorgangs mittels intelligenter Handhabungskomponenten verbessert wurde, zeigt dieser Anwendungsbericht.
Greifer kabellos ansteuern
Das Unternehmen Rotzinger PharmaPack benötigte für eine Multi-Carrier-Anlage zur Handhabung von einzelnen Kekspackungen ein Greifsystem, das den Anforderungen der Linearantriebe gerecht werden sollte. Insbesondere die Verkabelung in einem Umlaufsystem stellt zumeist eine große Herausforderung dar. Mehrere Greifer sind dabei hintereinander auf den Movern installiert und bewegen sich mit dem Umlaufband. Eine konventionelle Verkabelung kann hier schnell zu einer Störkontur im Prozessablauf werden, insbesondere wenn, wie in diesem Fall, eine Vielzahl von Endeffektoren zum Einsatz kommt.
Darüber hinaus ist in Umlaufsystemen ein Höchstmaß an Flexibilität gefordert. Statisch montierte Kommunikationsmodule für die beweglichen Endeffektoren verhindern einen reibungslosen Prozessablauf, da die zu greifenden Werkstücke zu einem bestimmten Zeitpunkt in der richtigen Position sein müssen.
Für eine maximale Produktivität muss das System flexibel sein und eine Abfrage über den Endeffektor ermöglichen, um Werkstücke variabel zu greifen. Die Her-ausforderung bestand also darin, die Greifer auf frei beweglichen Movern zu platzieren, ohne den reibungslosen Ablauf der Anlage durch zusätzliche Kabel zu behindern. Doch wie kann diese Flexibilität der Greifer gewährleistet werden? Die Lösung liegt in der IO-Link-Wire-less-Greifertechnologie, die eine drahtlose Echtzeitkommunikation zwischen der Sensorik/Aktorik des Greifers und der SPS-Steuerung sicherstellt. Die IO-Link-Fähigkeit war somit eine weitere wichtige Grundvoraussetzung für die Auswahl der Greifer. Hinzu kamen die begrenzten Abmessungen des Trägers, die eine maximale Breite von 50 mm vorgaben.
Die Zimmer Group löste diese Herausforderungen mit dem GEP2010. Der Greifer ist IO-Link-fähig, lässt sich somit leicht einrichten und kann mithilfe einer ergänzenden Komponente kabellos angesteuert werden. Hierbei sorgt die Kombination aus Bridge Communication Module (BCM), welches am Endeffektor angebracht wird, und Master Communication Module (MCM) am SPS-Modul für eine effektive und sichere Kommunikation zwischen den Partnern. Dabei erfolgt der Datenaustausch innerhalb von wenigen Millisekunden. Diese schnelle Datenübertragung ermöglicht es, die geforderte Zykluszeit des Kunden problemlos zu erreichen.
Die 32 einzelnen Greifer werden unkompliziert über eine berührungslose Stromversorgung mit Energie versorgt. In der Multi-Carrier-Anlage der Rotzinger PharmaPack kommen noch weitere Vorteile der Serie GEP2000 zum Tragen: Der GEP2010 überzeugt mit einer kompakten Baugröße bei gleichzeitig großem Hub. Dabei wartet die elektrische Greiferserie mit einer Langlebigkeit von bis zu 10 Mio wartungsfreien Zyklen auf. Die IO-Link-Anbindung der Endeffektoren stellt dabei nicht nur eine flexible Positionierung sicher, sondern ermöglicht zudem eine einfache Parametrierung der Anlage, eine permanente Positionserfassung der Greiferbacken und das unkomplizierte Hinzufügen weiterer Greifer nach Bedarf. Durch die drahtlose Informationsübertragung werden mögliche Fehlerquellen durch Kabelbruch und somit notwendiger Austausch von Verschleißteilen minimiert. Die Schnittstelle zwischen den Modulen bietet maximale Flexibilität, wodurch viele weitere Einsatzmöglichkeiten beispielsweise in der Pharmabranche, Konsumgüter oder Intralogistik denkbar sind.
Mit der kabellosen Kommunikation zwischen Endeffektor und BCM/MCM trifft die Zimmer Group einen Nerv bei den Anforderungen an Produktionsanlagen wie die der Rotzinger PharmaPack. Neben Wirtschaftlichkeit und Flexibilität ist die Bereitstellung zuverlässiger, unkomplizierter Prozess- und Zustandsinformationen eine zentrale Forderung. Die Zimmer Group schafft mit einem umfangreichen Portfolio an IO-Link-Endeffektoren, die zugleich dank BCM auch kabellos angesteuert werden können, die Basis für eine vernetzte Produktion.
Als erfahrener Partner steht das Unternehmen seinen Kunden weltweit aus allen Branchen mit umfassender Beratung und Service vor Ort zur Seite. Dabei begleitet die Zimmer Group ihre Kunden von der Entwicklung intelligenter, vernetzter Automatisierungslösungen bis hin zur Implementierung und darüber hinaus. rso n
Mit den IO-Link-Bridge-Communication-Modulen lassen sich die Anschlussleitungen zwischen Greifer und Steuerung deutlich reduzieren, die Leistung und Funktionalität im Hinblick auf kabelgebundene Lösungen bleiben jedoch unverändert. So erlauben die neuen Bridge-Module eine störungsfreie und sichere Kommunikation mit einem -Wireless-IO-Link-Master. Umsetzbar sind ‚Real-Time-Latenzzeiten' von 5 ms bei einer Kommunikation mit bis zu 40 Devices für die maximale Zuverlässigkeit und Flexibilität in der Produktion. Die Zuverlässigkeit liegt dabei oberhalb einer Packet-Error-Rate (PER) von 10 -9. Derzeit sind zwei Versionen des Bridge-Moduls verfügbar. Zum einen das BCM-B – ein Modell, welches dezentral im Leitungsstrang positioniert werden kann und den Anschluss eines IO-Link-Aktuators ermöglicht. Zum anderen das BCM-I: Dieses Modell erlaubt die Verwendung von bis zu vier IO-Link-Geräten. So lassen sich beispiels weise mehrere Zimmer-Group-Greifer sowie IO-Link fähige Sensoren parallel verwenden.
Graph: IO-Link-Endeffektoren, die zugleich dank BCM auch kabellos angesteuert werden können, sind die Basis für eine vernetzte Produk-tion. Bilder: Rotzinger -PharmaPack
Graph: Oben: Eine konven-tionelle Verkabelung kann bei Multi-Carrier-Anlagen schnell zu einer Störkontur im Prozessablauf werden.
Graph: Links: Hochflexible Transportsysteme wie das Multi--Carrier-System, -bieten maximale Flexibilität.