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Sensorsysteme Sensorsysteme von Balluff machen Prozesskrane zu Großraumrobotern

Condition Monitoring
Sensorsysteme von Balluff machen Prozesskrane zu Großraumrobotern

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Bang stellt Prozess- und Werkzeugtransportkrane für Traglasten bis zu 500 t für die Automobil-, Stahl- und Energiebranche her. Wenn Kunden von ihren halb oder voll automatisierten Handhabungs- und Intralogistiksystemen höchste Zuverlässigkeit, Positioniergenauigkeit und Störungsfreiheit verlangen, setzt der Kranspezialist auf Sensorsysteme von Balluff. Anwender profitieren von einem Plus an Effizienz und Wirtschaftlichkeit.

» Wolfgang Zosel, Pr-kom, Reutlingen, im Auftrag der Balluff GmbH, Neuhausen a.d.F.

Inhaltsverzeichnis
1. Steuerungstechnik macht Krane leistungsfähiger
2. Sensorsysteme für die Zustandsüberwachung
3. Absolut messendes Wegmesssystem zur Positionsbestimmung
4. LED-Signalanzeige Smart Light übermittelt Botschaften visuell

Prozess- und Werkzeugtransportkrane der Bang Kransysteme GmbH & Co. KG, Oelsnitz, gelten in der Stahl-, Automobil-, Papier- und Energiewirtschaft als innovativ und flexibel. Das Unternehmen bietet eine hohe Fertigungstiefe, Krane des Herstellers stehen für Zuverlässigkeit, Wirtschaftlichkeit und Sicherheit. Christoph und Marcus Bang lenken die Geschicke des Unternehmens. Klassisch werden Portalkrane in vielen Bereichen nach wie vor manuell gesteuert, nur wenige Steuerungs-, Service- und Sicherheitseinrichtungen unterstützen den Bediener. Das Ansteuern gewünschter Positionen, die Handhabe unterschiedlicher Objekte mit diversen Lastaufnahmemitteln und das dabei erforderliche Geschick liegen überwiegend in den Händen des Kranbedieners. Doch die zunehmende Prozessautomatisierung, der digitale Wandel und die gestiegenen Ansprüche an Zykluszeiten und Prozesseffizienz zeigen Wirkung: Kransysteme der Zukunft agieren halb- oder vollautomatisch.

Steuerungstechnik macht Krane leistungsfähiger

Bereits in den vergangenen Jahren hat moderne Steuerungstechnik Krane leistungsfähiger gemacht: In der Automobilindustrie fahren 80-t-Werkzeugtransportkrane ihre Positionen automatisch und millimetergenau an. Dort ist nicht mehr der Bediener, sondern eine elektronische Steuerung für Beschleunigen, Abbremsen und das behutsame Absetzen von Werkstücken verantwortlich. Elektronische Pendelregelungs- und Dämpfungssysteme sorgen dafür, dass Lasten schwingungsfrei am Haken, Greifer oder Magneten hängen. Vollautomatische Prozesskrane kommunizieren anwendungsorientiert und in Echtzeit mit der übergeordneten Leittechnik und dem Produktionsmanagement. Mit ihrer effizienten Handhabung von Werkzeugen und der optimalen Verkettung mit Produktionsanlagen entfalten automatisierte Kransysteme Einsparpotenziale.

Kransysteme der Oelsnitzer denken die betrieblichen Anforderungen ihrer Kunden voraus: „Wir übersetzen Kundenwünsche in optimale Kranlösungen, die einen schnellen, effizienten und sicheren Materialfluss sowie höchste Zuverlässigkeit gewährleisten. Kunden bezeichnen unsere Prozesskrane gerne als agile Großraumroboter, die im Alltagseinsatz Wettbewerbsvorteile erzielen.“, betont Christoph Bang, einer der beiden Geschäftsführer. Zwar gibt es auch im Kranbau zahlreiche unverhandelbare Standards, die Herausforderungen liegen jedoch im Detail. David Böttiger, Leiter Automation, auf die Frage, wie sich Bang-Kransysteme am Markt etablieren konnte und selbst in wirtschaftlich schwierigen Zeiten volle Auftragsbücher schreibt: „Unsere Kunden schätzen es, dass wir uns mit Hingabe und Kompetenz auf ihre Wünsche einstellen, gemeinsam effiziente Lösungen entwickeln und termingerecht liefern.“

Sensorsysteme für die Zustandsüberwachung

Um neue Ideen oder nicht alltägliche Kundenwünsche zu testen, betreibt Bang einen eigens dafür ausgelegten Testkran. Im Bereich der Sensorik, Steuerung und Sicherheit arbeitet der Kransystemebauer ausschließlich mit kompetenten Partnern zusammen, die den innovativen Ansatz des Unternehmens teilen. Seit über zehn Jahren ist der Automatisierungsspezialist Balluff mit Sensorik- und Wegmesssystemen bei den Oelsnitzern vertreten. In naher Zukunft soll in Kranen des Herstellers ein Zustandsüberwachungssystem eingesetzt werden, das frühzeitig auf sich abzeichnende Schäden an bewegten Teilen und Achsen hinweist. Condition-Monitoring-Sensoren des Automatisierungsspezialisten (BCM) dienen der flexiblen Zustandsüberwachung auf engstem Raum. „Sie können mehrere physikalische Größen wie Vibration, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Umgebungsdruck erfassen, verarbeiten diese und senden die Daten über die bidirektionale Schnittstelle IO-Link an das übergeordnete Leitsystem.“, beschreibt Balluff Sales Engineer Erik Geigenmüller die Funktionsweise der Sensoren. Angebracht werden diese entweder an den Antriebsmotoren oder an den Kranrollen. Das Steuerungssystem erkennt Auffälligkeiten sofort, der Bediener kann eingreifen, bevor massive Schäden eintreten und die Anlage über Stunden stillsteht. In der Schutzklasse IP69K sind die robusten Sensoren unempfindlich gegen Schmutz- und Wassereinwirkungen.

Condition Monitoring Sensor von Balluff mit integrierter Datenverarbeitung

Nach ausgiebigen Tests hat der Kranhersteller die multifunktionalen Condition-Monitoring-Sensoren erstmals in einem Werkzeugtransportkran verbaut, der in der Niederlassung eines großen deutschen Automobilherstellers in China zum Einsatz kommen wird. „Dieser Anwender hat erkannt, dass er damit ungeplante und teure Stillstände praktisch ausschließen kann. Unter Kosten-Nutzen-Aspekten ist das ein Standard, den wir unseren Kunden künftig als praktisch unverzichtbar empfehlen werden.“, sagt Michael Schmidt, Leiter Elektrokonstruktion.

Absolut messendes Wegmesssystem zur Positionsbestimmung

Insbesondere bei Kranen in der Intralogistik muss der Bediener beziehungsweise das Leitsystem stets zuverlässig über die absolute Position des Kranes im Bilde sein. Dies gilt umso mehr, wenn auf einer Bahn zwei oder mehr Krane unterwegs sind. Zur Positionsbestimmung und zur Vermeidung von Kollisionen sind bevorzugt Lasersensoren im Einsatz, die unter normalen Umgebungsbedingungen gängige Leistungsanforderungen erfüllen. Ist der Grad der Verschmutzung in einer Halle hoch oder werden die Krane im Freien betrieben, stoßen laserbasierte Systeme an ihre Grenzen. Exakt für solche Orte resp. überall dort, wo höchste Präzision bei der Positions- und Geschwindigkeitsmessung verlangt wird, bietet Balluff ein absolut messendes Wegmesssystem an, das Positionen über mehrere hundert Meter Entfernung mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,5 mm bestimmen kann. Das Long-Distance-Positioning-System arbeitet verschleiß- und wartungsfrei und ist unempfindlich gegen Schock, Vibrationen und Verschmutzung. Bang Kransysteme hat das System auf Herz und Nieren getestet: „Das mitfahrende, circa 4 m lange Wegmesssystem erkennt die Positionsgeber, die nach einem vorgegebenen Schema entlang des Verfahrweges angebracht sind und errechnet daraus die absolute Kranposition. Ist die Kenntnis dieser Position selbst unter widrigen Bedingungen unverzichtbar, ist das Long Distance Positioning System bestens geeignet“, fasst Böttiger zusammen.

Ein vergleichbar hohes Maß an Präzision und Zuverlässigkeit in Krananwendungen bietet das magnetkodierte Wegmesssystem BML des Anbieters: „Die präzisen, robusten und schnell arbeitenden magnetkodierten Sensoren dienen der exakten Positionierung in dynamischen Anwendungen. Sie sind sowohl für lineare als auch rotative Anwendungen geeignet.“, beschreibt Geigenmüller das System in Kürze. Zwar übermittelt das am Antrieb der Seiltrommel befindliche indirekte Messsystem, wie viel Zugseil ausgefahren ist. Für anspruchsvolle Kundenanforderungen ist das jedoch zu unsicher. Die Lösung: Mit dem magnetkodierten Wegmesssystem BML erhält der Kran über ein zusätzlich auf die Seiltrommel aufgezogenes, kodiertes Magnetband ein zweites, direktes Messsystem. Damit wird die Position des Hakens redundant und sicher bestimmt.

LED-Signalanzeige Smart Light übermittelt Botschaften visuell

Um Kranbetreibern zu demonstrieren, wie sie unterschiedliche Betriebszustände, Status- und Warnanzeigen auf einfache Weise darstellen können, hat Bang die vielseitige LED-Signalanzeige Smart Light von Balluff getestet. Mit den Betriebsarten Stacklight, Level, Runlight und Fleximode kann diese eine immense Bandbreite an Botschaften visuell übermitteln. Jedes einzelne Segment ist separat ansteuerbar, Farben und Zonen sind frei programmierbar. Die LED-Signalanzeige kann, neben gängigen Sachverhalten wie „Kran betriebsbereit“ (Grün, Dauerlicht) oder „Störung“ (Rot, blinkend), über eine frei wählbare Lauflicht-Farbe den gerade stattfindenden Hebe- oder Transportvorgang signalisieren, über die zunehmende farbliche Befüllung der Lampe anzeigen, wie viel Prozent der maximal zulässigen Last am Haken hängt uvm. „Smart Light bietet eine Fülle nutzerspezifischer Ausdrucksmöglichkeiten. Von Vorteil ist, dass bei Änderungen oder Ergänzungen die Leuchte weder demontiert noch mit zusätzlichen Segmenten versehen werden muss“, erläutert Michael Schmidt.

Im September des vergangenen Jahres feierte Bang Kransysteme 30-jähriges Jubiläum. Mit dem Ziel, Prozesse weiter zu automatisieren und den Kran als „Co-bot“ in Intralogistikprozesse zu integrieren, startete das Unternehmen in ein neues Jahrzehnt. Der ausgeprägte Innovationsgeist und die enge Kooperation mit ausgewählten Projektpartnern dürfte die Gewähr bieten, dass die Großraumroboter von Bang auch in Zukunft moderne Kranlösungen in höchster Qualität sein werden und Kunden dem Unternehmen mit Folgeaufträgen eng verbunden bleiben. (jg)

Details zu den Lösungen von Balluff für das Condition Monitoring:

hier.pro/aaRtF

Kontakt:

Balluff GmbH
Schurwaldstraße 9
73765 Neuhausen a.d.F.
Tel. +49 7158 173–0
balluff@balluff.de
www.balluff.de

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