Dynamischer Energiespeicher

Volle Kraft für den Roboter

Der Crossbar Roboter 4.0 von Schuler Automation ist auf die Automatisierung von Pressenlinien ausgelegt. Weil die Prozesse beim Handling von Karosserieteilen und Co. energieintensiv und dynamisch sind, kommen im Schaltschrank Kurzzeit-Energiespeicher zum Einsatz. Diese nehmen Bremsenergie auf und speisen sie in den Zwischenkreis zurück.

Mit einer Ausbringungsleistung von bis zu 15 Teilen in der Minute ist der Crossbar Roboter 4.0 zur Automation von mechanischen und hydraulischen Pressenlinien sowie zur Nachrüstung bestehender Anlagen geeignet. Für die hohe Effizienz des Systems sind nicht zuletzt die dynamischen Energiespeicher DES der Firma Koch ausschlaggebend. Vor allem wenn bei Prozessen zyklisch häufig gebremst wird und die Produktion in mehreren Schichten läuft, bietet der DES großes Potenzial in Sachen Energiesparen.

Größtmögliche Energiedichte

Schuler legt großen Wert auf effiziente Antriebstechnik. \“Wir wollen die größtmögliche Leistungsdichte für unsere Robotersysteme\“, sagt Ulli Mayer, Konstrukteur bei Schuler. Auf der Suche nach möglichen Lösungen sei man auf das Unternehmen Koch gestoßen und habe die Möglichkeit, den Zugewinn an Effizienz mit den dynamischen Energiespeichern am Robotersystem zu testen, schnell wahrgenommen. Schon der erste Test zeigte: Mit dem DES ließ sich mehr Energie sparen als mit anderen Lösungen. \“Wir haben dadurch erstmals einen stabilen Lauf sowie eine höhere Ausbringung erreicht\“, so Mayer. \“Dadurch haben wir aus dem Roboter praktisch mehr Leistung herausgekitzelt.\“ Im Ergebnis bewegt der Feeder mehr Teile an der Presse, weil die Antriebe schneller und dynamischer laufen. Und dabei wird noch Energie gespart.\“

Zusätzliches Aggregat

\“Für die Anwender muss sich der Einsatz eines zusätzlichen Aggregats natürlich auszahlen\“, sagt Michael Koch, Geschäftsführer und Inhaber der gleichnamigen Firma. Doch schon wenn sich pro Jahr 500 oder 1000E an Energiekosten einsparen lassen, lohnt sich der Einsatz des DES. Messungen bei Schuler haben gezeigt, dass aktuell mit einer Energieeinsparung von 24 Prozent zu rechnen ist. \“Der genaue Wert hängt aber vom Pressenabstand ab\“, erklärt Meyer. Im Schaltschrank für einen Crossbar-Roboter sind in der Regel drei Module verbaut: Zwei für die Zusatzachsen und eines für das Grundsystem des Roboters. Die eingesparten Energiekosten sind nur die eine Seite der Medaille: Wichtig ist, dass die Maschine mit der richtigen Dynamik läuft. \“Das schlagende Argument für den DES ist unabhängig von jedem Energiepreis die höhere Taktfrequenz\“, sagt Fabian Hofmann, Prokurist bei Koch. \“Es gibt eben Prozesse, wo viele Hübe, hohe Dynamik und eine Systemauslastung bis zum Anschlag gefragt sind. Wenn die Dynamik sehr hoch ist und die Systemauslastung mehr als 100 Prozent beträgt, kommt der Roboter nicht mit.\“

Bremsenergie managen

Bei der Firma Koch entsteht inzwischen eine Reihe von Produkten, die elektrische Antriebe in Sachen Energie und Produktivität unterstützen. Neben den klassischen und besonders sicheren Bremswiderständen, geht es dabei um Energiespeicherlösungen für Antriebe, die Kosten reduzieren. Der DES, wie ihn Schuler einsetzt, spart bis zu 50 Prozent Energie und ermöglicht es gleichzeitig, die Taktfrequenz zu erhöhen. \“Zusätzlich wird durch den DES die Lebensdauer von Antrieben verlängert. In seiner Standardausführung besitzt das aktive Puffermodul eine Speicherkapazität von rund 1,6KJ\“, erklärt Firmenchef Koch. Ein zweites Produkt aus seinem Portfolio, die dynamische Energieversorgung DEV, liefert bei einem Netzausfall genügend Energie, um die Maschine kontrolliert zum Stillstand zu bringen. Sie kann die Anwendung sogar bis zu einem gewissen Maß weiterarbeiten lassen. Das hängt von der jeweiligen Anforderung ab. Zudem ist mit der DEV, die als Kurzzeit-USV für Drive Controller dient, ein problemloses Wiederanfahren nach Stromausfall möglich. Die Standardausführung bringt eine Speicherkapazität von rund 2KJ mit.

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Michael Koch GmbH
http://www.bremsenergie.de

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