Wie Portallösungen zur Automatisierung mit dem zielgerichteten Einsatz von Industrie-4.0-Technologie noch zuverlässiger werden

Richard Habering | 10. Juni 2021

Energieführungsketten sorgen in Portalanlagen dafür, dass bewegte Strom- und Datenkabel sowie Pneumatikleitungen geschützt und sicher geführt werden. Bei langen Fahrwegen, wie sie für viele automatische Portalroboter typisch sind, lassen sich die Bewegungen der Ketten nicht immer exakt definieren und es kommt zu Aufbeulungen oder Schwingungen. Dadurch kann es zu Verkantungen der Energieführungskette kommen, die diese auf Dauer schädigen und im schlimmsten Fall zu einem Kettenbruch – und damit zum Anlagenstillstand – führen können. Um diesen Problemen entgegenzuwirken, arbeiten mehrere Technologieunternehmen wie z.B. die FIBRO LÄPPLE TECHNOLOGY GmbH mit igus gemeinsam an der optimalen Integration von verschiedenen Sensorsystemen in die modularen Portallösungen zur Automatisierung. Dadurch lässt sich das kostspielige Ausfall-Risiko deutlich reduzieren.

Je nach Wünschen und Instandhaltungskonzepten können geeignete Sensoren integrieren werden, welche Ihnen eine kontinuierliche Zustandsüberwachung der E-Kette oder gar eine vorausschauende Wartung ermöglichen. Eine Verbindung in die Cloud ist dabei zwar möglich, jedoch nicht notwendig. Alle Funktionen können auch als reine Offline-Lösungen auf einem lokalen System bereitgestellt werden.

i.Cee für vorbeugende Instandhaltung in Portallösungen
i.Sense Sensoren für eine kontinuierliche Zustandsüberwachung

Bei der kontinuierlichen Zustandsüberwachung erfassen Sensoren in Echtzeit verschiedene Parameter wie Kräfte oder Längenänderungen. Durch den Vergleich der gemessenen Werte mit zuvor festgelegten Referenzwerten können Anlagen bei Abweichungen gestoppt werden, bevor größere Schäden entstehen. Je nach Konfiguration der Portallösung stellen Sensoren zur Zug-/Schubkraftüberwachung, Bruchüberwachung oder Leitungszugkraftüberwachung geeignete Messwerte zur Verfügung, um eine Zustandsüberwachung der Energieführungskette umzusetzen.

Bei der Zug-/Schubkraftüberwachung erkennt ein Kraftsensor, der am Mitnehmer der E-Kette montiert ist, ungewöhnliche Krafterhöhungen, welche beispielsweise durch Fremdkörper verursacht werden. Die Bruchüberwachung wird mittels eines durch die E-Kette gespannten Seils realisiert. Dieses Seil nimmt jede Längenänderung auf und überträgt diese an ein Sensormodul, welches am Mitnehmer der E-Kette montiert ist. Bei der Leitungszugkraftüberwachung werden hingegen die Kräfte direkt an den Zugentlastungen am Festpunkt der E-Kette gemessen, wodurch auch Schäden an den Leitungen selbst detektiert werden können. Alle Sensoren lassen sich dabei mit nur einem Modul platz- und kostensparend im Schaltschrank verbinden.

Zukunftsweisende Portallösungen mit vorausschauender Wartung

Der nächste Schritt hin zu einer intelligenten Produktion wird mit der vorausschauen Wartung erreicht. Dies ermöglicht Ihnen, Kosteneinsparungen gegenüber routinemäßigen oder zeitabhängigen vorbeugenden Wartungen zu erzielen, da Aufgaben nur dann ausgeführt werden, wenn sie auch tatsächlich notwendig sind. Im Fall der Energieführungskette bedeutet dies, dass die Lebensdauer einer Energiekette auf der Basis der tatsächlichen Beanspruchung berechnet und kontinuierlich angepasst wird. Um die tatsächliche Beanspruchung abzubilden, werden mittels an der E-Kette angebrachter Sensoren Bewegungs- und Belastungsprofile erfasst und mit den gesammelten Daten aus dem branchengrößten Labor bei igus abgeglichen.

Zur Erstellung der Bewegungs- und Belastungsprofile stehen ebenfalls je nach Anwendungsfall verschiedene Sensorlösungen zur Verfügung. So kann beispielsweise mittels eines Abriebsensors der Abrieb an den Seitenteilen einer gleitenden E-Kette erfasst werden. Das Sensormodul wird in einen Öffnungssteg integriert und enthält dabei vier Messchleifen, deren Abnutzung analog zur Lebensdauer erfolgt. Bei freitragenden E-Ketten stellt das Spiel zwischen Bolzen und Bohrung eines Kettenglieds einen eindeutigen Indikator für die abnehmende Restlebensdauer einer E-Kette dar. Daher kann ein Messystem an zwei Trennstegen angebracht werden, welches das Spiel zwischen Bolzen und Bohrungsverbindung erfasst.

Die Sensorrohdaten, Informationen wie verbleibende Lebensdauer, Zustände des Gesamtsystems und der Teilkomponenten werden anschaulich auf Dashboards grafisch dargestellt. Der Zugriff auf die Dashboards erfolgt dabei per Webbrowser über das Internet oder ein lokales Netzwerk. Alle Sensorrohdaten können natürlich auch für ihre individuellen Industrie-4.0-Systeme und Analysezwecke zur Verfügung gestellt werden. Gemeinsam mit weiteren IoT-Lösungen wie der Laufrollenüberwachung, der Bremsenüberwachung oder der Getriebeüberwachung zeigt die intelligente Energieführungskette, dass Sie mit gemeinschaftlich entwickelten Portallösungen zur Automatisierung bereit für die Zukunft der Industrie 4.0 sind.

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