ZUSTIMMTASTER – Robotik – Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK)
In den klassischen Schutzbereichen, in denen die vollautomatisieren Roboter bisher arbeiteten, war ein manueller Betrieb nur mithilfe eines Zustimmtasters möglich. Und dieser kam vor allem bei Wartungs- oder Installationsarbeiten zum Einsatz, wenn ein manueller Betrieb temporär notwendig war und ein Mensch sich gelegentlich doch mal in den Schutzbereich begeben musste. Bei kollaborierenden Robotern läuft das anders. Hier arbeiten Mitarbeiter und Roboter im Rahmen der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) permanent in nächster Nähe zueinander, ohne durch Schutzeinrichtungen räumlich voneinander getrennt zu werden. Das bietet viele Chancen, wenn die Sicherheitsrisiken mit entsprechender Technologie zur Kollisionsvermeidung oder Kraft- und Leistungsbegrenzung reduziert werden. Denn die MRK schließt die sog. „Automatisierungslücke“. Sie entstand durch die klassischen Schutzgitter zwischen der manuellen Bearbeitung und der vollautomatischen Bearbeitung durch Roboter. Robotikgeräte werden erst durch die MRK zum echten Co-worker bzw. Cobots und Assistenten des Menschen, was deren Arbeit erleichtert und Prozesse effizienter gestaltet.
Bei den meisten modernen Industrieanlagen steht der „normale“ Betrieb also für vollautomatische Funktionen, z.B. bei Robotern. Hier greifen die betriebsmäßigen Schutzmaßnahmen. Diese führen zum Stillstand der Maschine, wenn ein Mensch den Gefahrenbereich betritt oder die Sicherheitstür sich öffnet. Werden aber Neueinrichtungen, Prozessumstellungen oder Programmierarbeiten fällig, müssen die normalen Schutzeinrichtungen jedoch aufgehoben und die Maschinen im manuellen Betrieb gesteuert werden. Hier erfüllen nun die Zustimmtaster die Schutzfunktion.
Das 3-stufige Funktionsprinzip eines Zustimmtasters sieht wie folgt aus:
Stufe 1: der Taster ist noch nicht betätigt. Maschine wird entweder deaktiviert (Aus) oder läuft bei aktivierten Sicherheitsfunktionen des Normalbetriebs.
Stufe 2: die Mittelstellung des Zustimmtasters. Hierbei läuft die Maschine, während die trennenden Schutzeinrichtungen wie Türen deaktiviert sind, um Wartungsarbeiten oder Neueinstellungen vornehmen zu können (Ein).
Stufe 3: Wird der Taster zu festgedrückt bzw. durchgedrückt, wird die Maschine zum Stillstand gebracht (Aus). So schützt der Zustimmtaster den Bediener und die Personen im Gefahrenbereich, falls es zu einer Überreaktion in einer Schrecksituation kommt
Reinraumkran mit Halbautomatik & Pendeldämpfung
Im Testbetrieb kurz nach Installation der Anlage
Der Reinraumkran mit Halbautomatik und Pendeldämpfung ist in der Reinraumwelt derzeit konkurrenzlos.
Zur Verdeutlichung der Innovationskraft, die der Reinraumkran mit Halbautomatik und Pendeldämpfung im Reinraummarkt hat, ist es zunächst wichtig, die einzelnen Funktionen und ihre Bedeutung im Transportprozess schwerer Güter in reinen Umgebungen grundsätzlich zu verstehen.
Halbautomatik übertrifft Vollautomatik
Ein Halbautomatikkran ist immer dann die richtige Wahl, wenn es um wiederkehrende Arbeiten in einer gleichbleibenden Kette von Prozess-Schritten geht, die aber dennoch das Eingreifen eines Bedieners ermöglichen. Auch in Umgebungen, die eine vollständige Absperrung des Gefahrenbereichs nicht erlauben, weil sich Menschen darin befinden, kommt idealerweise ein Halbautomatikkran zum Einsatz.
Prozesse beschleunigen, Schäden vermeiden
Ein Halbautomatikkran steht in ständigem Dialog mit dem Bediener. Die Steuerung erlaubt jeweils nur das Anfahren des nächsten richtigen Prozessschritts, etwa die Anfahrt einer Zielposition nach einer vorgegebenen Route. Nach Freigabe durch den Bediener fährt der Kran die nächste Station an. Fehlt die Freigabe, stoppt der Kran und geht damit in einen sicheren Anlagenzustand über. Fährt der Bediener den Halbautomatikkran im manuellen Betrieb in einen Kollisionsbereich, stoppt der Kran ebenfalls automatisch.
Im Überblick bietet ein Halbautomatikkran folgende Features:
- millimetergenaue Positionierung des Krans in allen Achsen, unabhängig von Tragkraft, Spannweite und Fahrgeschwindigkeit,
- punktgenaues Aufnehmen und Ablegen von Lasten,
- Steuerung des Halbautomatikkrans mittels speicherprogrammierbarer Steuerung (SPS) und im Profinet eingebundenen Frequenzumformern,
- Fahrgeschwindigkeiten bis 63 m/min,
- Beschleunigungen bis 1 m/s² durch reibschlüssige Antriebe (also ohne Zahnstangenantriebe)
- Übermittlung der angeschlagenen Last oder anderer Prozessgrößen an ein übergeordnetes Leitsystem,
- hochgenaue Lastmessungen.
Millimetergenau und schwingungsfrei durch Pendeldämpfung
Die genannten Vorzüge eines Halbautomatikkrans werden in der Kombination mit der innovativen Technik der elektronischen Pendeldämpfung um eine zusätzliche Dimension erweitert. Diese Pendeldämpfung sorgt dafür, dass keine durch Trägheit hervorgerufenen Schwingungen entstehen bzw. entsprechende Ausgleichsbewegungen durch den Kranbediener durchgeführt werden müssen – und dies weder beim Beschleunigungs- noch beim Bremsvorgang. Somit wird das Aufschaukeln der Last vollständig verhindert. Dabei ist besonders innovativ, dass dies unabhängig von der Geschwindigkeit und der Hakenstellung der Last gelingt. Gleichzeitig sinkt die Unfall- und Schadensgefahr durch Pendelbewegungen sowohl beim Verfahren der Last als auch beim Anhalten auf ein Minimum. Ein weiterer Pluspunkt ist die Vermeidung von vermehrtem Abrieb, wie er bei jeder Beschleunigung und Bremsung des Krans unvermeidlich ist. Der so verminderte Partikelaustrag ist in Reinraumumgebungen durchaus essenziell. Die Einhaltung der Anforderungen der ISO-Klasse 5 ist somit gewährleistet.
Dank der elektronischen Pendeldämpfung trifft der Kran punktgenau die gewünschten Zielkoordinaten und erhöht damit die Effizienz der Ablaufprozesse.
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Bequemes Öffnen und Schließen
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