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Dadurch verschlissen sie mit der Zeit und fielen schließlich ganz aus, was einige Male pro Monat passierte. Die Installation eines neuen Kabels dauerte jeweils rund eine Stunde. Dabei fielen nicht nur die Material- und Lohnkosten für die Reparatur an, sondern in dieser Zeit musste vor allem auch die komplette Produktionslinie gestoppt werden, was deutliche Produktionseinbußen nach sich zog.

Daten und Energie ohne mechanischen Kontakt übertragen

Um eine verschleißfreie Lösung zu realisieren, wurden im Februar 2015 drei Koppler der ARISO-Plattform installiert. In ihnen befinden sich vorne jeweils eine Antenne und eine Spule, die mit einer Leiterplatte verbunden sind. Die Daten werden im 2,4-GHz-Band übertragen. Damit keine Überlagerungen mit Funkverfahren wie WLAN oder Bluetooth auftreten können, die in dem gleichen Band arbeiten, senden die Koppler nur im Nahfeldbereich.

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Zur Übertragung der Energie wird ein induktives Verfahren verwendet, das auf dem magnetischen Resonanzprinzip beruht und sich selbstständig beispielsweise an den Leistungsbedarf der Sensoren oder die Distanzen zwischen den Kopplern anpasst.

Der Abstand zwischen den Kopplern, die die Anforderungen der Schutzart IP67 erfüllen und Temperaturen von –20 bis 55 °C standhalten, kann bis zu 7 mm betragen. Dadurch lassen sich Daten und Energie beispielsweise auch durch Flüssigkeiten oder Wände übertragen. Außerdem sind die Koppler auch im nicht verbundenen Zustand abgedichtet, immun gegen Verschmutzungen und erlauben unlimitierte Steckzyklen.

Ferner müssen sie nicht exakt zentriert sein, sondern können sich auch leicht versetzt gegenüberstehen oder in einem Winkel von bis zu 30°. Ferner sind auch Lösungen möglich, bei denen ein Koppler stationär und andere mobil installiert sind.

Gegenwärtig arbeitet man an der nächsten Generation der kontaktlosen Energie- und Datenübertragung. Zudem werden fortlaufend kundenspezifische Anpassungen und Entwicklungen diskutiert und durchgeführt.

Weniger Ausfälle und reduzierte Wartungskosten

In der Transferstation der Produktionslinie für die Solar-Anschlussdosen wird die stationär/mobile Variante der kontaktlosen Übertragungstechnologie eingesetzt. Ein Koppler befindet sich am Greifer, und die beiden anderen sind an seinen zwei Endpositionen installiert. Die Verbindung wird jeweils durch das gerade gegenüberliegende Paar hergestellt, wobei der Koppler am Greifer als Empfänger und die beiden anderen als Sender fungieren. Der Empfänger ist mit einer M8-Verteilerbox und diese wiederum mit den acht Sensoren verbunden. Die beiden ARISO-Empfänger sind direkt an die SPS angeschlossen.

Mit anderen Worten: Wenn der Greifer seine jeweilige Position erreicht hat, werden die Sensoren via ARISO mit Energie versorgt und können die Informationen, die zum exakten Anheben und Absetzen der Teile erforderlich sind, übertragen. Zur Installation konnten die bestehenden Sensoren übernommen werden. Die Kabel wurden durch ARISO und die Verteilerbox ersetzt. Komplexe Umbauten oder neues Equipment sind steuerungsseitig in einem solchen Fall normalerweise nicht notwendig.

Mit dieser Lösung war es möglich, die verschleißanfällige Kabelschleppe komplett zu ersetzen. Seitdem sind die Wartungskosten um mehrere tausend Euro pro Jahr gesunken. Zugleich konnten Stillstandzeiten der Anlage infolge von erheblich weniger Ausfällen um mehrere Stunden pro Woche reduziert werden, was eine deutlich erhöhte Anlagenverfügbarkeit zur Folge hat.

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