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Mechatronik-Lösungsportfolio von Rockwell Automation für komplexe Maschinenkonstruktionen

Kombination aus Hard- und Softwarelösungen für Maschinenbauer erhöht Maschinenfunktionalität und Bedienkomfort.


Hochentwickelte Maschinen erfordern ein Höchstmaß an Flexibilität und Durchsatz. Für die Hersteller solcher Maschinen haben wir ein Mechatronik-Lösungsportfolio eingeführt, das aus Softwaretools, Produkten zur Achssteuerung sowie Support-Leistungen besteht. Es hilft Ingenieuren im Maschinenbau dabei, besser zusammenzuarbeiten und die Maschinenkosten sowie die Entwicklungszeit zu reduzieren. Hier schaffen die Lösungen einen gemeinsamen Pool, in dem Design-Elemente aus den Bereichen Mechanik, Steuerung, Software und Elektrik leichter zusammengeführt und evaluiert werden können.

Unter Mechatronik versteht man einen gemeinschaftlichen Ansatz, der Ingenieure aus den Bereichen Mechanik, Elektrik und Steuerung mit dem Ziel zusammenführt, die Maschinenkonstruktion zu optimieren. Aufgrund hoher Kosten und nur wenigen, einfach anzuwendenden Tools für das Virtual Prototyping war es für Maschinenbauer bisher allerdings schwierig, die Mechatronik in ihren Designprozess einzubinden.
„Die Ingenieure jeder Sparte konstruieren ihre Maschinenkomponenten in der Regel in Eigenregie. Erst in einem physischen Prototypen werden die Bestandteile das erste Mal zusammengeführt“, berichtet John Pritchard, Global Product Marketing Manager, Kinetix Motion Control bei Rockwell Automation. „Diese Vorgehensweise kann nicht nur teuer und zeitaufwändig sein, sondern es muss bei jeglichen Designänderungen ein neuer, entsprechend modifizierter Prototyp hergestellt werden. Unser Mechatronik-Lösungsportfolio dagegen kann die Designzeit und die Prototypkosten reduzieren, da Maschinenbauer eine beliebige Zahl virtueller Prototypen bauen können. Mit Analyse-Tools lassen sich potenzielle Verbesserungen außerdem in einem deutlich früheren Stadium erkennen. Maschinenbauer können sich beim anschließenden physischen Prototyping für die viel versprechendsten Designs entscheiden und von den ursprünglich vielleicht 20 Konzepten zwei oder drei in die engere Wahl nehmen.”

Folgende Elemente sind im Mechatronik-Lösungsportfolio von Rockwell Automation enthalten:
• Die aktualisierte Motion Analyzer-Software wird von Maschinenbauern benutzt, um die beste Antrieb-Motor-Aktor-Kombination für ihre Anwendung zu ermitteln, und bietet jetzt Interoperabilität mit der SolidWorks 3D CAD-Software. Dadurch verkürzen sich die Vorlaufzeiten und es wird eine sehr grafikorientierte Umgebung für die Konstruktion von Maschinen und ausgefeilten Fahrprofilen zur Verfügung gestellt. Die Motion Analyzer Software kann Fahrprofile jetzt außerdem direkt in RSLogix 5000 von Rockwell Software übertragen, was den Programmierzeitaufwand reduziert.
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• Die rotierenden Servo-Direktantriebe der Serie Allen-Bradley RDD ermöglichen einen rotierenden Direktantrieb, der den Bedarf an Antriebskomponenten minimiert und Maschinenkomplexität, System-Compliance und den Energieverbrauch reduziert. Gleichzeitig werden die Dynamik, die Einschwingzeiten und die allgemeine Lastregelung verbessert.

• Die linearen Servomotoren der Serien Allen-Bradley LDC und LDL stellen Maschinenbauern präzise lineare Motion-Funktionen zur Verfügung – und das auf einem kosteneffizienten Preisniveau. Dabei gibt es keine verschleißanfälligen Bauteile wie z. B. Lager, Getriebe und Riemen. Dadurch reduziert sich der Aufwand an Routinewartung und Ersatzteilen auf ein Minimum und die Zuverlässigkeit verbessert sich im Vergleich zu anderen linearen Betätigungsmethoden deutlich.

• Die Elektrozylinder der Serien Allen-Bradley MP und TL geben Maschinenbauern eine leise, saubere und energieeffiziente Alternative zu Pneumatik-Lösungen und anderen Nicht-Servo-Motoren für lineare Bewegungen an die Hand. Weitere Merkmale sind die verbesserte Flexibilität und Reproduzierbarkeit im Verbund mit reduzierten mechanischen Schwingungen, sodass insgesamt ein hervorragendes Mechatronik-Resultat erzielt wird.

• Integrierte Linearstufen der MP-Serie vereinfachen das Maschinendesign und eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungen, in denen Lasten mit präziser linearer Positionierung und geregelter Geschwindigkeit gehalten und bewegt werden müssen. Die in ein- und mehrachsiger Ausführung lieferbaren, vorgefertigten Baugruppen sorgen in einem einfach anzuwendenden mechanischen Paket für leistungsfähige lineare Bewegung.

„Dieses Portfolio beinhaltet zahlreiche Tools, die bei vielen Ingenieuren bereits im Einsatz sind und gern genutzt werden. Entwickelt wurde es, um Maschinenbauern die Möglichkeit zu geben, mit weniger Aufwand - d. h. mit weniger Zeit, Energie und Rohmaterial sowie zu geringeren Kosten - mehr zu leisten“, erläutert Pritchard. „Das Motion Analyzer-Softwaretool hilft, die Designzeit zu verkürzen, die Maschineneffizienz zu steigern und den Bedarf an physischen Prototypen zu senken. Die Hardwarelösungen ermöglichen eine engere Kopplung von Steuerungs- und Maschinenfunktion und tragen zur Beseitigung vieler unerwünschter Merkmale von Antriebsstrang-Komponenten, wie z. B. Spiel, Compliance, Lärm und Energieverlust, bei.”

Ein Unternehmen nutzte das Mechatronik-Lösungsportfolio von Rockwell Automation, um die Stabilität und den Durchsatz einer Kreissäge zu verbessern, die zu einer Verpackungsmaschine gehört. Als man die ursprünglich als Sägenantrieb verwendete Kombination aus Motor, Getriebe und Zahnriemen durch einen Direktantrieb ersetzte, lief die Maschine stabiler, erzielte den geforderten Durchsatz und sparte acht Stunden Montagezeit ein.
„Für Maschinenbauer ist die Mechatronik ein sehr guter Ausgangspunkt zur Konstruktion anspruchsvoller Anlagen beispielsweise in den Bereichen Verpackung, Verarbeitung und Druck sowie von Papierverarbeitungs- und Automatisierungs-Applikationen. Allen gemeinsam ist, dass sie ein hohes Maß an Flexibilität, Effizienz und Durchsatz verlangen“, sagt Pritchard. „Wir sind fest entschlossen, weiter in unser Mechatronik-Lösungsportfolio zu investieren und es kontinuierlich um neue Technologien zu ergänzen. So unterstützen wir Ingenieure beim Bau innovativerer Maschinen.”

Nähere Informationen erhalten Sie per E-Mail unter: info_enews@ra.rockwell.com ref: 'Mechatronic'