Sensorik

So spart Schunk mit Safety-Magnetsensor für Motorfeedback

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Sensor erleichtert Sicherheitsbetrachtung für Gesamtsystem

Die Sicherheitsbestimmungen gelten in erster Linie dem Schutz des Bedieners. Es können Situationen entstehen, in denen der Bediener in den Prozess eingreifen muss und dadurch die Gefahr besteht, dass er verletzt wird. Hierzu müssen Sicherheitslevels definiert werden, wie eine sicher reduzierte Geschwindigkeit oder eine sichere Position, z.B. bei geöffneter Schutztür. Dank der Positionsbestimmung des Sensors kann die Geschwindigkeit sicher abgeleitet werden. Auch eine komplette Abschaltung muss gewährleistet sein, d. h. wenn der Sensor einen Fehler detektiert, z.B. durch einen Kabelbruch, einen Ausfall elektronischer Komponenten oder eine Überhitzung des Motors, muss dieser an die Steuerung weitergemeldet und eine sofortige Abschaltung veranlasst werden. Der SIL2-zertifizierte Siko-Sensor gewährleistet, dass das Signal stets sicher übermittelt wird. Wenn eine solche Komponente einer Maschine für sich genommen bereits sicherheitszertifiziert ist, erleichtert dies die Sicherheitsbetrachtung für das Gesamtsystem erheblich. Stefan Weiner sagt: „Wir nutzen den Drive-CLiQ-Sensor als Sicherheitsgeber, integrieren diesen in unsere Achsen und können dessen Sicherheitskenndaten als gegeben annehmen. Nachdem wir dann unsererseits für den sicheren Geberanbau des Messsystems sorgen, können wir unsere Achsen ebenfalls als sicher definieren. Somit sind auch unsere Endkunden in der Lage, wenn sie einzelne Komponenten wie die Linearachsen erwerben, Sicherheitstechnik unkompliziert in ihren Anwendungen zu installieren.“

Neben der Sicherheitszertifizierung verfügt der Magnetsensor über eine Systemgenauigkeit von ± 10 µm und eine Reproduzierbarkeit von ≤ 2 µm. Die Fräsmechanismen für die Leiterplatten müssen sehr präzise ausgelegt sein, um die filigranen Strukturen zu gewährleisten. Abgesehen von der Positionserfassung kann der Sensor auch die Temperatur des Motors erfassen. Dazu verfügt er über einen Temperatursensoreingang, der mit einem Temperaturfühler direkt am Motor gekoppelt ist. So kann der Sensor die Temperatur über die Schnittstelle direkt an die Steuerung weitergeben. Stefan Weiner gefällt zudem die kompakte Bauweise des Sensors: „Ein großer Vorteil ist, dass der Sensorkopf nicht schon fertig gekapselt auf der Führung sitzt. Stattdessen können wir den Kopf in unser Drive-CLiQ-Standardgehäuse mit einbauen und den Sensor so perfekt in unsere Achse integrieren. Gekapselte Sensoren müsste man seitlich anschrauben, was zu Störkonturen führt, die man später immer berücksichtigen muss. In dieser Variante ist alles aus einem Guss.“ Die maximale Auflösung von 1 µm ist für die Anforderungen von Schunk mehr als ausreichend. Ein optisches Messsystem wäre viel genauer und hochauflösender, jedoch auch wesentlich teurer und empfindlicher in Bezug auf die Umgebungsbedingungen. Das magnetische System von Siko ist dagegen robust und unempfindlich gegen Verschmutzungen wie Staub, der beim Fräsen und Sägen der Leiterplatten trotz Absaugmechanismen anfallen kann.

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Safety-Version für Motorfeedback-Lösungen

In der langjährigen Zusammenarbeit zwischen Siko und Schunk sind bereits zahlreiche Projekte und Sonderentwicklungen realisiert worden. Auch der Drive-CLiQ-Sensor war eine solche kundenspezifische Entwicklung. Der Siko-Sensor mit SIL2-Zertifikat und Drive-CLiQ-Funktion kann zudem in vielfältigen Anwendungen mit Motorfeedback Verwendung finden, wie z. B. in der Holzbearbeitung oder der Verpackungstechnik. Für Andreas Wiessler ist die Safety-Version des Magnetsensors die folgerichtige Weiterentwicklung im Bereich der Motorfeedback-Lösungen, speziell für Direktantriebe: „Angesichts des steigenden Bewusstseins für Sicherheitsanwendungen und der immer konsequenteren Umsetzung der Maschinenrichtlinie sind wir mit sicherheitszertifizierten Einzelkomponenten auf dem richtigen Weg. So erleichtern wir unseren Kunden die Realisierung von notwendigen Sicherheitsfunktionen.“

* *Michaela Wassenberg, freie Journalistin

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