Induktives Koppelsystem sorgt für Taktzeitverkürzungen, Stillstandminimierung und maximale Flexibilität

Revolution am Werkzeugwechsler – kontaktlose Signal- und Energieübertragung

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Wenn Signale am Roboterarm von den Greifer – Systemen übertragen und zur Steuerungsebene weitergeleitet werden sollen, stoßen konventionelle Kontaktierungen oft an Grenzen. Sie unterliegen bei häufigem Lastwechsel erheblichen mechanischen Beanspruchungen, die früher oder später zu einem Ausfall der Anlage durch Ermüdung oder Beschädigung führen. Um die steigenden Anforderungen in der industriellen Automatisierung wie Taktzeitverkürzungen, Stillstandminimierung und maximale Flexibilität in den Abläufen zu erfüllen hat Balluff für die gleichzeitige Übertragung von Energie und Daten ein induktives Koppelsystem entwickelt.

Mit diesem System lassen sich zeitsparend konsistente Lösungen zur berührungslosen Energie- und Datenübertragung realisieren. In Kombination mit dem digitalen Kommunikationsstandard IO-Link zeigt sich, welches Potenzial in dieser intelligenten Verbindung steckt. Per Dreidrahtleitung, ohne aufwändigen Verkabelungsaufwand und ohne großen Platzbedarf lassen sich Sensoren und Aktoren unmittelbar am Prozessort bündeln und deren Daten über die berührungsfreie Verbindung der Balluff-Koppelsysteme übertragen. Zusammen mit einem entsprechenden IO-Link Master kann das induktive Übertragungssystem an nahezu jeden marktüblichen Feldbus angebunden werden.

Die ortsfeste BASE versorgt das mobile Gerät, die sogenannte REMOTE, über den Luftspalt mit Energie, sobald sich die beiden Komponenten des induktiven Systems mit ihrer aktiven Fläche gegenüber stehen. Diese Energieübertragung geschieht über elektromagnetische Felder. Anschließend beginnen beide Geräte mit der IO-Link Kommunikation, so dass sowohl Prozess-Daten als auch Parameter- und Diagnose- Informationen zwischen IO-Link Master und IOLink Device ausgetauscht werden können.
Signale verschiedenartiger Sensoren für Positions-, Wegmesserkennung, Druck- oder Temperaturmessung lassen sich mit einem Sensorhub von Balluff auf beweglichen Anlagenteilen einsammeln. Die in diesem Sensorhub generierten IO-Link Daten gelangen nun mit dem Balluff IO-Link Koppler kontaktlos auf den statischen Teil der Maschine und von dort via IO-Link Master an die Steuerungsebene.
Mit Hilfe der an- und abschaltbaren zusätzlichen Spannungsversorgung, die ebenfalls über den Luftspalt übertragen wird, ist der Anwender in der Lage die über einen Sensor-/Aktorhub angeschlossene Aktorik, oder auch eine Ventilinsel, unabhängig von der installierten Sensorik ein- und auszuschalten.
Ein typisches Awendungsbeispiel ist eine Roboter Applikation mit wechselbaren Greifer-Werkzeugen. Dank induktiver Kopplersysteme mit IO-Link-Schnittstelle reduziert sich nicht nur die Bootzeit nach einem Werkzeugwechsel drastisch, es vereinfacht sich auch die Verkabelung in IO-Link-typischer Weise. Da die Daten- und Energieübertragung an den kritischen Stellen drahtlos erfolgt, verlängern sich die Wartungsintervalle. Ermüdungserscheinungen an Kabel- und Kontakten sind somit so gut wie ausgeschlossen.
Stephan Langer; Tobias Bayer Balluff GmbH www.balluff.de
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