Anwendungsbericht Intralogistik

Aktuell bietet das Unternehmen hocheffiziente Drehstrom-Motoren und Digitalcontroller in fünf Baureihen an, wobei es immer wieder auch mit innovativen, kundenspezifischen Sonderlösungen überzeugt. Dabei konzentrierte sich das Interesse des Konstruktionsteams von WITTE von Beginn vor allem auf die Baureihe HBI von ENGEL Elektroantriebe. Denn die hier zusammengefassten vier Synchronantriebe sind leistungsstarke Drehstromsysteme mit integrierter Regelelektronik für 24/48 VDC, die eine ideale Kleinspannungslösung für dezentrale Ein- und Mehrachsen-Anwendungen zum Fördern, Transportieren und Positionieren sind. "Zu den Vorteilen unserer HBIs gehört eine hochauflösende Winkelerfassung mit linearem Hallsensor-System, was diese Komplettsysteme zu einer hochdynamischen und sehr präzise regelbaren Antriebslösung mit gleichmäßiger Drehmomententwicklung macht", betont Thomas Preußer, der geschäftsführende Gesellschafter von ENGEL Elektroantriebe. Hinzu kommt: Da diese integrierten Antriebe mit einem überaus kompakten Design punkten, eignen sie sich hervorragend für Konstruktionen, die nur wenig Platz lassen für den Einbau von Motoren. Ein Aspekt, der gerade für die Integration in das Fahrwerk der nur etwa 300 mm flachen Sandwichplatten von zentraler Bedeutung war.

Allein angesichts der 4,5 Tonnen Eigengewicht der neuen Schwerlast-Sandwichplatten erschienen den Konstrukteuren von WITTE insbesondere die HBI-Antriebe der oberen Leistungsklassen wie geschaffen für die Aufgabe der Mobilisierung. Die Entscheidung fiel schließlich auf eines der Flaggschiffe dieser Baureihe von ENGEL Elektroantriebe: Den HBI3790 in der 48V-Ausführung. Bei Drehzahlen von bis zu 4000 min^-1 erreicht das System Drehmomente von 3,1 Nm und stellt bis zu 485 Watt bereit. "Mit seiner Kombination aus hoher Leistung, exzellenter Verfahrgenauigkeit und schlanker Bauweise ist dieses integrierte System die optimale Lösung für die Antriebsaggregate im Fahrwerk unserer Sandwichplatten", sagt Lutz Kathmann von WITTE. Dabei muss man wissen, dass der Spanntechnik-Spezialist ursprünglich eher auf luftgelagerte, pneumatische Antriebslösungen setzte. Der Wechsel zur elektrischen Antriebstechnik ist nicht zuletzt auch ein Ergebnis der positiven Erfahrungen, die man mit den Motoren aus Walluf machte. Lutz Kathmann bestätigt: "Wir haben die Zusammenarbeit mit ENGEL Elektroantriebe bereits bei einigen SWPL-Projekten jüngeren Datums schätzen gelernt. Mit seinen Qualitätsansprüchen an die eigene Antriebs- und Regeltechnik und seinen hochqualifizierten Ingenieuren hat sich das Unternehmen als geradezu idealer Entwicklungs- und Projektpartner für uns erwiesen."

Das Fahrwerk der tonnenschweren Sandwichplatten ist eine recht komplexe Angelegenheit, bei der sich mehrere - voneinander unabhängige - Antriebs- und Lenkrollen die Arbeit teilen. Für das Vorankommen sorgen zwei Duplex-Antriebe, in denen jeweils zwei HBI-Motoren über Zahnriemen zwei Schwerlastrollen antreiben, während acht Lenkrollen-Module, bestehend aus 360°-Drehelementen mit jeweils drei Schwerlast-Doppelrollen, die hohe Beweglichkeit der SWPL sicherstellen. Am Zielort angekommen, werden Fahrwerk und Duplex-Antriebe ins Innere der Platte eingefahren und die SWPL wird auf ihren Stellfüßen abgesetzt. "Wer sich das Ganze von unten anschaut, erkennt sofort, wie passgenau und harmonisch sich unsere HBI-Motoren dank ihres kompakten Designs in die Konstruktion des Antriebsaggregats einfügen", betont Thomas Preußer von ENGEL Elektroantriebe. Die Energieversorgung der Antriebe erfolgt übrigens über leistungsstarke Akkus, die immer dann geladen werden, wenn die Sandwichplatte steht - also meist während des Messvorgangs.

Kommunikation über CAN-Bus

Manövriert und navigiert wird die WITTE Sandwichplatte durch das präzise Zusammenspiel der vier HBI-Rollenantriebe und acht Lenkrollen-Einheiten. Wie das en dètail geschieht, ist Sache der Steuerung, die mit der integrierten Regelelektronik der HBI-Antriebe direkt über CANopen^® kommuniziert. Für die Programmierung und Bedienung der Steuerung verfügt die Sandwichplatte an der hinteren Stirnseite - hier steht oder läuft der Anwender - über ein vierfarbiges, schwenkbares Touch-Screen-Panel und ein Tastenfeld. Hier befindet sich auch ein Monitor, der sein Bewegtbild von einer in die vordere Stirnseite eingebauten Kamera bezieht. In der Praxis fernsteuert der Anwender die SWPL inklusive ihres Aufbaus über eine handliche Konsole. "Nicht zuletzt dank der leistungsstarken HBI-Antriebe von ENGEL Elektroantriebe und ihrer hochauflösenden Regelelektronik lässt sich unsere Schwerlast-Sandwichplatte trotz ihrer Größe und trotz ihres Gewichts selbst bei voller Zuladung (2,5 t) ganz harmonisch fahren und mit hoher Genauigkeit positionieren", betont Lutz Kathmann von WITTE. Die verwindungsfreie Konstruktion und die statische Stabilität der SWPL gewährleisten ihrerseits, dass alle Werkstücke und Vorrichtungen sicher ihre Fixierung halten und die folgenden Bearbeitungsschritte - etwa die 3D-Vermessung - mit maximaler Präzision durchgeführt werden können. Und damit den wertvollen Aufbauten auf dem Transportweg auch wirklich nichts passieren kann, überwachen sechs Safety Laser Scanner mit fahrrichtungsabhängigen Warn- und Schutzfeldern permanent alle Bewegungen der Sandwichplatte. Sechs Not-Aus-Schalter runden das Sicherheitskonzept der SWPL von WITTE ab.

Mit ihrer exzellenten Performance und ihrem kompakten Design leisten die integrierten Antriebsysteme der Baureihe HBI von ENGEL Elektroantriebe einen entscheidenden Beitrag für die Effizienz und Prozesssicherheit der neuen mobilen Sandwichplatte von WITTE. Dabei ist es vor allem ihre technologische Symbiose aus präziser Regelbarkeit, hoher Verfahrgenauigkeit und dynamisch abrufbarer Kraft, mit der die Synchronantriebe aus Walluf diesem außergewöhnlichen Schwerlast-Spannsystem eine präzise umsetzbare Mobilität verleihen. Auf diese Weise kann die neue Sandwichplatte trotz ihres stattlichen Eigengewichts und selbst bei voller Zuladung alle materialfluss- und messtechnischen Anforderungen des Kunden problemlos erfüllen.