Smart Positioning – Formatverstellung nach Maß

Die Siko GmbH aus Buchenbach vertritt als Hersteller unterschiedlicher Positioniersysteme die Philosophie, dass bei Formatwechseln jede Maschinenachse für sich betrachtet werden sollte und diejenige Lösung zur Formatverstellung einzusetzen sei, die technisch und wirtschaftlich für den Anwender am sinnvollsten ist.

Flexible Produktionsprozesse im Hand­umdrehen oder auf Knopfdruck

Ob preisgünstig mit Handrad, prozesssicher mit busfähiger Positionsanzeige oder automatisch mit Stellantrieb – die Zuverlässigkeit und Handhabung der eingesetzten Positioniersysteme ist entscheidend für flexible Produktionsprozesse. Als Erfinder der mechanisch-digitalen Positionsanzeige, des sogenannten Siko-Zählers, ist Siko heute, nach eigenen Angaben, Weltmarktführer im Bereich digitaler Positionsanzeigen. Dank enger Partnerschaft mit international führenden Maschinenherstellern entwickelte das Unternehmen sein tiefgreifendes Know-how kontinuierlich weiter. Von der kostengünstigen, rein mechanischen Lösung bis hin zu Industrie-4.0-fähigen „smarten" Positioniersystemen, die untereinander kommunizieren und mit einander vernetzt sind, wird heute eine große Bandbreite an Lösungen für Industrie und Maschinenbau angeboten. Manuelle, elektronisch überwachte oder vollautomatisierte Formatverstellung – wann macht welche Lösung Sinn?

Lösungen zur manuellen Formatverstellung

Für Einstellpositionen in einer Maschine, die nur selten verstellt werden muss, bietet sich klassisch eine mechanisch-digitale Positionsanzeige an. Diese ist preisgünstig und durch die exakte Anzeige des Ist-Werts wird die Einstellung der Spindel gut reproduzierbar. Die Rüstzeiten – das heißt die Stillstandszeiten der Maschine während eines Produktwechsels – sind bei dieser Lösung jedoch am längsten, weil jede Position manuell eingestellt wird. Die Einstellungen müssen außerdem manuell kontrolliert und gegebenenfalls in einem Probebetrieb verifiziert werden, bevor die Serienproduktion wieder aufgenommen werden kann. Die Vorteile liegen also auf, beziehungsweise „in der Hand": Mechanische Positionsanzeigen sind preiswert und ermöglichen eine reproduzierbare Maschineneinstellung.

Überwachte Verstellung mit busfähigen, elektronischen Positionsanzeigen

Busfähige Positionsanzeigen, zum Beispiel die Siko AP05, mit Soll-/Istwertabgleich und Statusanzeige zur geführten Handverstellung bieten im Vergleich zu rein mechanischen Positionsanzeigen einige technische Vorzüge, welche diese „smart" machen. So ist für den Maschinenbediener durch die LEDs schon von Weitem erkennbar, ob eine Maschinenachse bereits korrekt eingestellt ist. Rot bedeutet, dass die Maschinenachse nicht korrekt eingestellt ist, Grün bedeutet, dass die Position stimmt. Dies führt zu einer verbesserten Prozesssicherheit und Reproduzierbarkeit. Auch wird über die integrierten LEDs angezeigt, in welche Richtung eine Achse verstellt werden muss. Die Positionsanzeigen erhalten über Feldbus von der Maschinensteuerung ihre Grundparametrierung und die jeweils aktuell einzustellende Sollposition. Clevere Anwender richten die Maschine so ein, dass diese nur bei korrekt eingestellten Achsen in Betrieb gesetzt werden kann – also wenn alle Achsen „auf Grün stehen".

Elektronische, busfähige Positionsanzeigen sind ideal bei mehreren Formatverstellungen pro Tag und führen durch den integrierten Soll-/Istwertabgleich zu einer verbesserten Prozesssicherheit. Gegenüber rein mechanischen Lösungen sind sie zudem intuitiver zu bedienen.

Automatisierte Formatverstellung mit kom­pakten Positionierantrieben

Kompaktstellantriebe bestechen durch besonders kurze Takt- beziehungsweise Umrüstzeiten und gewähren eine exakte und vollautomatische Positionierung von Maschinenachsen. Dies führt zu hoher Produktivität, Fertigungskontinuität und gesteigerter Rentabilität. Integrierte Feldbus- beziehungsweise Industrial-Ethernet-Kommunikationsschnittstellen machen die Antriebe flexibel bei der Integration.

Jürgen Schuh, Produktmanager Drive-Line bei Siko weiß aus Erfahrung seiner Kunden, dass sich Stand-by-Zeiten von Maschinen und Anlagen mit automatisch betriebenen Stellantrieben drastisch reduzieren lassen. Namhafte Firmen, wie die Firma Fischer – weltbekannt für ihr Produkt, die Fischer Dübel, sind Referenzen, die für sich sprechen.

Durch die Effizienzsteigerung von Maschinen können sich Stellantriebe nicht nur für den Anwender, sondern auch für den Maschinenbauer schnell rechnen, denn er verschafft dem Anwender Wettbewerbsvorteile und damit auch dem Maschinenhersteller selbst.

Kostenvergleich von Stellantrieben und mechanischen Positioniergeräten

Ein Vergleich der Kosten bei vollautomatischer Formatverstellung gegenüber der Handverstellung bei Maschinen zeigt oft, dass die Unterschiede nur unwesentlich sind. Diese lagen in Praxisbeispielen schon bei unter einem Prozent Mehrkosten des Maschinenpreises für die vollautomatische Formatverstellung mit Siko-Antrieben. Ein Grund hierfür ist, dass schwer zugängliche Stellen nicht mehr durch Anbau von Mechanik, zum Beispiel von Winkelgetrieben, für die Handverstellung zugänglich gemacht werden müssen.

Intelligent Vernetzt

Durch das Anbinden der Antriebe oder der elektronischen Positionsanzeigen an unterschiedliche Feldbussysteme können mehrere Geräte – mit einer Kommunikationsschnittstelle – mit der Steuerung Daten austauschen. Das Spektrum der verfügbaren Schnittstellen erstreckt sich von einem einfachen, kostengünstigen RS485 Protokoll, dem Sikonet5, bis hin zu den bewährten Bussystemen Profibus und Can-Bus. Darüber hinaus stehen Standardtechnologien aus dem Bereich Industrial Ethernet mit Profinet, Ethernet-IP, Powerlink und Ethercat zur Verfügung. Zur einfachen Systemintegration bietet Siko dem Anwender zahlreiche Softwaretools, wie Funktionsbausteine, Add-on-Instructions, unterschiedliche Bibliotheken sowie technischen Support.

Die fortschrittlichen Kompakt-Positionierantriebe sind trotz besonders kleiner Abmessungen bis zu einem Drehmoment von 14Nm (Typ AG24) erhältlich. Die Antriebe verfügen über eine Hohlwelle mit Klemmring für eine einfache und schnelle Montage. Die AG-Baureihe gibt es – je nach Version – serienmäßig mit einem integrierten zweizeiligen LCD-Display und einem integrierten Tastenfeld. Dadurch besteht nicht nur die Möglichkeit, die einzelnen IP-Adressen zuzuordnen, sondern es kann direkt der momentane Istwert und der jeweilige Sollwert überwacht werden, um im Diagnosefall den Überblick zu behalten. Auch besteht über Display und Tastatur die Möglichkeit, jeden hinterlegten Parameter zu überprüfen und bei Bedarf anzupassen. Eventuelle Betriebsdaten können ausgelesen und Fehler diagnostiziert werden, ohne dass eine Analyse über den Feldbus notwendig wäre.

Intelligente Kompaktstellantriebe sind somit für alle Anwender dann erste Wahl, wenn besonders häufig Formatverstellungen durchgeführt und hohe Qualitätsansprüche gestellt werden. Sie sind für heutige und zukünftige Maschinenkonstruktionen unerlässliche Industrie-4.0-Komponenten.

Anbaukompatibilität der Positioniergeräte

Für die gängigen Holwellenmaße 14 mm beziehungsweise 20 mm bietet Siko jeweils eine Auswahl an Positionsanzeigen und Stellantrieben an, die untereinander kombinier- und mechanisch austauschbar, das bedeutet anbaukompatibel, sind. Für den Maschinenhersteller ergibt sich dadurch der Vorteil, dass er den Automatisierungsgrad der zu fertigenden Maschine – je nach Wunsch seines Kunden – individuell und flexibel anbieten kann. Jede Maschinenachse kann, je nach Bedarf und Verstellhäufigkeit, mit einer Positionsanzeige oder einem Positionierantrieb ausgestattet werden.

Retrofit mit Plug-and-play-Lösungen

Für die Integration in bestehenden Maschinen und Anlagen bietet Siko durch einen neuen Geschäftsbereich, der sich auf Maschinenoptimierung und Retrofit spezialisiert hat, nicht nur Hilfestellung und Service zur Integration der Komponenten, sondern auch schlüsselfertige Plug-&-play-Lösungen an. So können zum Beispiel durch das Siko HMI ETC5000 elektronische Positionsanzeigen und Stellantriebe schnell und einfach auch bestehende Maschinenkonstruktionen optimiert werden. Das ETC5000 steht hier für „Easy Touch Control 5000" und kann ohne Programmierkenntnisse und ohne Einbindung in eine SPS autark in Betrieb genommen werden. Siko bietet in Bezug auf Positionierlösungen somit ein umfangreiches Paket an, angefangen beim Engineering, über die Integration und Inbetriebnahme der hauseigenen Produkte, bis hin zum After-Sales-Service.

Für Sie entscheidend

Siko GmbH
Die Siko GmbH ist seit über 50 Jahren Zulieferer von Maschinenbau und Industrie. Das 1963 in Buchenbach bei Freiburg gegründete Familienunternehmen entwickelte sich schnell zu einem zuverlässigen Spezialisten für rotative und lineare Messsysteme, Stellantriebe sowie Dreh- und Seilzuggeber, die im gesamten Maschinenbaubereich eingesetzt werden. Heute ist Siko in über 40 Ländern durch unabhängige Handelsvertretungen und Tochtergesellschaften präsent.