Applikationen & Referenzen

Die Firma Sylvac SA ist eines der weltweit führenden Unternehmen auf dem Gebiet der digitalen Dimensionsmessung. Das Familienunternehmen wurde im Jahr 1969 gegründet und ist für seine Hochpräzisionsprodukte und für dessen hohe Qualität bekannt. Das Produktportfolio umfasst optische Anlagen, eine Vielzahl von verschiedenen digitalen Handmessinstrumenten bis hin zu vollautomatischen Messanlagen und ausgereiften Softwarelösungen. Die Instrumente werden in der Schweiz an zwei Standorten von spezialisierten Mitarbeitern in Mechanik, Optik und Elektronik entwickelt. Sylvac SA exportiert in mehr als 50 Länder auf fünf Kontinenten.

 

Sylvac SCAN

Zur berührungslosen optischen Vermessung von zylindrisch gefertigten Teilen bietet Sylvac die Maschinenreihe SCAN an. Das Werkstück wird eingespannt und eine hochauflösende Kamera scannt es mit einer Geschwindigkeit von 100mm/s. Das resultierende 2D-Bild wird anschliessend von der Software ausgemessen und ausgewertet, und die Messung wird auch protokolliert. Dabei können in der Software beliebige zu messende Stellen definiert werden. Es stehen mehr als 150 verschiedene Messfunktionen zur Auswahl. Die Wiederholgenauigkeit der Messungen beträgt 0.5 µm. Es können Werkstücke von 0,2 bis 145 mm Durchmesser und bis zu 1280 mm Länge ausgemessen werden.

Durch den optionalen Schwenkantrieb kann die Kamera zusätzlich geneigt werden, was z.B. für die Vermessung von Gewinde notwendig ist. Einmal eingerichtet, lässt sich ein neues Werkstück binnen Sekunden ausmessen und auswerten. Der Bediener muss lediglich eine Taste auf der Maschine drücken. Verglichen mit den traditionellen Messmethoden, für die diverse Messutensilien erforderlich sind und alles von Hand ausgemessen werden muss, ergibt sich eine Zeitersparnis von über 90%. 

 

Parkem als kompententer Systemanbieter

Parkem liefert die komplette Antriebstechnik bestehend aus Servoregler, Servomotoren und Planetengetriebe. Dabei kombiniert Parkem Produkte von verschiedenen Herstellern, um eine optimale Lösung zu erzielen. 

Als Drive kommen die Ein- und Zwei-Achsenregler der Serie «Accelnet Plus» von Copley Controls zum Einsatz. Dieser Servodrive ist unter anderem als Modul für Printmontage erhältlich und eignet sich besonders für die Integration auf eine proprietäre PCB-Platte. Zu den wichtigsten Eigenschaften gehören die vielfältigen Auswert- und Kombinationsmöglichkeiten der Messsysteme sowie die Unterstützung verschiedener Motorentechnologien. Der Accelnet Plus unterstützt pro Achse zwei Messsysteme, welche analog oder digital, relativ oder absolut sein können. Es werden bürstenbehaftete und bürstenlose Linear- und Rotativmotoren unterstützt. Die Integration der Motoren erfolgt dank dem Tool CME2 sehr einfach und komfortabel.

Eine weitere Kerneigenschaft des Accelnet Plus ist die Ausgabe von Triggerimpulsen, welche direkt auf die Kamera gehen um synchron zur Fahrt resp. zur Ist-Position die Bildaufnahme anzusteuern. Pro Triggerimpuls wird eine Linie aufgenommen, die Zusammenstellung aller Linien ergibt das Gesamtbild. 
Zudem bietet Copley für die komplette Antriebsregler-Reihe kostenlose Funktionsbibliotheken für Visualstudio (.NET) an, mit denen der Antriebsregler über den Ethernet-Port eines normalen Computers angesteuert wird (Ethercat DS402). Dank den Funktionsbibliotheken sind dazu keine vertieften Ethercat Kenntnisse notwendig.

Je nach Maschinentyp wurden wahlweise Motoren des Herstellers «Dunkermotoren» oder von koreanischen Hersteller «LS Electric» eingesetzt. Speziell die Motoren von LS IS bieten eine hohe Leistungsdichte, bauen kompakt und bieten als Standard einen 19bit-Absolutwertgeber an. Varianten mit Inkrementalencoder sind auch erhältlich. 

Parkem hat Sylvac in allen Phasen eng begleitet. Begonnen bei der Beratung und der Antriebsauslegung, aber auch bei der Anwenderschulung und insbesondere bei den Inbetriebnahmen, Optimierungen und Tests vor Ort in Lausanne während den Prototypen- und Beta-Tests.
 

 

Birdly® ermöglicht den Menschen die Erfüllung eines alten Traums, nämlich zu fliegen wie ein Vogel. Denn dank virtueller Realität (VR) und dem interaktiven mechatronischen System fühlt man sich regelrecht wie ein Vogel. Nachdem die VR-Brille aufgesetzt ist und man es sich auf dem System bequem gemacht hat geht’s los. Auf einmal befindet man sich beispielweise in einer Naturlandschaft oder mitten in New York und kann diese frei wie ein Vogel erkunden. Anders als bei vielen VR-Erlebnissen ist die Flugbahn nicht vorgegeben. Durch aktiven Flügelschlag gewinnt man an Höhe. Intuitiv steuert man die Flügelneigung und gleitet so durch die Luft, bestimmt die gewünschte Richtung und Neigung. Sofort ist man dadurch Teil der virtuellen Welt und vergisst, dass es sich dabei um eine Simulation handelt. Durch den integrierten Ventilator, welcher einen Luftstrom passend zur aktuellen Fluggeschwindigkeit generiert, und der akustischen Rückmeldung, wird das Echtheitsgefühl vom Fliegen weiter verstärkt. Das System aus Visualisierung, Antriebsmechanik und Ansteuerung ist perfekt aufeinander abgestimmt, und vermittelt ein einmaliges Fluggefühl.

 

 

Parkem als Antriebstechnik-Partner

Somniacs setzt für diese Applikation auf Parkem-Antriebstechnik und –Support. Die Hardware besteht aus PNCE Elektrozylinder, FBL-Servomotor und den kompakten sowie auf Platine integrierbaren Antriebsregler Accelnet Plus. Nebst der hohen Dynamik und Robustheit des Antriebpakets wiederspiegelt sich die Stärke dieser Antriebslösung auch darin, dass Parkem hochwertige Komponenten von drei verschiedenen Brands kombiniert hat. So profitiert Somniacs technisch wie auch kommerziell von einer optimalen Lösung. Die technische Unterstützung an Somniacs umfasst die Auslegung und Definition aller Komponenten inkl. Lebensdauerbetrachtung, die Inbetriebnahme mit Antriebsoptimierung, die Unterstützung bei der Feldbus-Implementation sowie eine enge Begleitung bei den Prototypen-Tests.  All dies aus einer Hand von Parkem.

 

PNCE Elektrozylinder

• Sehr gutes Preis-Leistungsverhältnis
• Hohe Lebensdauer
• Reduzierte Wartungskosten durch integrierten Schmiernippel
• Integrierte Verdrehsicherung

 

FBL Synchron-Servomotor

• Kompakter und sehr kostengünstiger Servomotor
• Integrierter multiturn Encoder mit 19bit Auflösung
• 6 Baugrössen für 48Vdc, 230Vac oder 400Vac
• Optional Haltebremse
• Kompakte Steckerabmessungen

 

Antriebsregler Accelnet PLUS AP2 / APM

• Kompakte Ausführung für Platinenmontage
• Betrieb bei 20 bis 180 Vdc, Ströme bis 10.5Arms cont.
• 1 oder 2 Achsen-Version in einem Gehäuse
• Unterstütz Resolver, Inkremental- und Absolut-Messysteme
• Für BLDC, DC, Synchronmotoren, Linearmotoren (einfachste Integration)
• Ethercat (CoE) oder CANopen (DS402)

 

Nützliche Links zum Birdly

• Birdly-Website
• Birdly auf Twitter (@Birdly)
• Birdly auf Linkedin

 

Zum Zerkleinern oder Vermahlen von Feststoffen gibt es verschiedene Verfahren. Das „Frewittieren“ ist eine altbewährte Methode und auch heute noch so aktuell wie früher.

Die Firma Frewitt SA aus Fribourg ist ein weltweit präsentes Unternehmen für mechanische Verfahrenstechnik und das Handling von Pulvern verschiedenster Art. Ursprünglich entwickelte Frewitt das Mahlprinzip für wärmeempfindliche Produkte der Pharmaindustrie. Seit Langem nimmt das "Frewittieren", das Prinzip zum Brechen und Zerkleinern verschiedenster Produkte, auch in der Feinchemie- und Lebensmittelindustrie einen festen Platz ein.

 

Oszillation anstelle von Rotation

Feststoffe lassen sich auf ganz unterschiedliche Weise kalibrieren, zerkleinern oder vermahlen. Eines dieser Verfahren bezeichnen Fachleute als „frewittieren“. Das genannte Funktionsprinzip unterscheidet sich insbesondere in einem Element von den anderen Mühlen. Der Rotor rotiert oder dreht nicht, sondern schwingt und oszilliert. Diese oszillierende Rotorbewegung bringt markante Vorteile wie schonende Vermahlung und enges Kornspektrum und wird so den zunehmenden Produktanforderungen unserer Zeit gerecht. Die oszillierende Siebmühle (OscilloWitt) eignet sich besonders für die Zerkleinerung von wärmeempfindlichen sowie schwierig zu verarbeitenden Produkte. 

Hauptvorteile der Mühle:

• Geringe Wärmeentwicklung
• Breites Produktspektrum (für trockene bis nasse und empfindliche Produkte)
• geringer Feinanteil
• enges Kornspektrum

Das Leistungsspektrum der oszillierenden Siebmühle reicht von 100 g (Laboranwendung) bis 4000 kg (Industrieanwendung) pro Stunde. Ihre Robustheit hat nicht nur die Lebensdauer, sondern auch den Lebenszyklus dieses Mühlentyps positiv beeinflusst. 
Das System ist für die Verarbeitung von Partikelgrössen ausgelegt, die von 5 cm bis 250 µm reichen. Die Mühle ist sowohl für die Trocken- wie auch für die Nassvermahlung geeignet. Sollen auf der oszillierenden Siebmühle explosionsgefährdete Stoffe zerkleinert werden, sorgt die ATEX-Ausführung für garantierte Sicherheit im Prozess.

 

Seit Jahrzehnten im Einsatz

Seit Jahrzehnten kommt die oszillierende Frewitt-Mühle bei Ricola in diversen Abteilungen zum Einsatz und funktioniert wie am ersten Tag. Bei der Verarbeitung von Lebensmittelpulvern, wie beispielsweise für den Kräuter-Instant-Tee legt Ricola das Augenmerk auf einen geringen Feinanteil und ein homogenes Kornspektrum. Die Rotoren anderer im Markt bekannter Mahlsysteme drehen mehrere tausend Male pro Minute. Der Rotor der oszillierenden Mühle schwingt jedoch im Bereich von 27 bis höchstens 400 mal pro Minute, was zum optimalen Endprodukt mit dem geforderten geringen Feinanteil führt.

 

Dynamische Antriebe gefragt

Bei der Wahl der Antriebskompontenten setzt Frewitt bei der Siebmühle (OscilloWitt) auf dynamische Antriebe von Parkem AG. Die anspruchsvollen oszillierenden Bewegungen erfordern einen Antriebsstrang mit sehr niedrigem Trägheitsmoment. Realisiert wird dies durch den trägheitsarmen und kompakten Servomotor SMH115 sowie ein Flansch-Planetengetriebe, welches hohe Abtriebsdrehmomente und eine hohe Kippsteifigkeit gewährleistet. 
Alternativ kommen in der ATEX-Ausführung die EX-Servomotoren mit explosionsgeschütztem Motorengehäuse sowie eine ATEX-zertifizierte Getriebeversion zur Anwendung. Die Leistungs- und Geberkabel sind speziell für Frewitt in einer flammwidrigen Version gefertigt. 

EX-Servomotor (Zone 1) und EY-Servomotor (Zone 2) von Parkem mit geschützem mit explosionsgeschütztem Motorengehäuse

Die Ansteuerung der Servomotoren erfolgt durch den multifunktionalen Servoregler Compax3. Dessen Einsatz ist sowohl als autonomes System als auch zur Integration in bestehenden Anlagen geeignet. 

Im stand-alone Betrieb übernimmt das Compax3, welches nach IEC-61131-3 frei programmierbar ist, die gesamte Steuerung der verschiedenen oszillierenden Bewegungsfunktionen und die direkte Auswertung der Bedienoberfläche. Über digitale Ausgänge können zusätzliche Komponenten wie Ventile angesteuert werden. Dank Compax3 kann auf eine kostspielige SPS verzichtet werden.
Wird das System in einer Anlage integriert, werden die Steuerbefehle von einer überlagerten SPS entgegengenommen. Dazu stehen zahlreiche Feldbusoptionen zur Verfügung. Die dynamischen Bewegungsberechnungen, dessen Ausführung und Überwachung finden nach wie vor im Regler statt. Lediglich die gewünschte Funktion muss von der SPS mitgeteilt werden. 

Parkem und Frewitt verbindet eine enge Partnerschaft. Einerseits liefert Parkem komplette Antriebspakete mit Regler, Kabel, Motor und Getriebe, was den Beschaffungsaufwand bei Frewitt merklich reduziert. Andererseits nutzt Frewitt auch das breite Dienstleistungsangebot von Parkem. Während der Projektphase erstellte Parkem für die Software ein Pflichtenheft und entwickelte anschliessend die Software. Anhand von Schulungen vor Ort wurde Frewitt mit den Produkten, dem Compax3-Servomanager und mit der IEC-Software vertraut gemacht. Diese Schulungen wurden gleichzeitig dazu genutzt, die Software weiterzuentwickeln und neue Erkenntnisse einfliessen zu lassen. Parkem führte am Prototyp zudem diverse dynamische Dauertests durch, bei welchen vor allem das Temperaturverhalten in den verschiedenen Oszillations-Profilen ermittelt wurde. All dies sind beste Voraussetzungen, dass auch diese neuste Generation der Siebmühle (Oscillowitt) für Jahrzehnte ihren Dienst im „Frewittieren“ erfüllen wird.
 

In der Rehabilitationstechnologie ist Hocoma ein international anerkannter Pionier und Marktführer. Die Firma aus dem zürcherischen Volketswil beschäftigt weltweit mehr als 150 Mitarbeiter. Sie ist auf automatisierte Therapiegeräte für die Rehabilitation neurologisch bedingter Bewegungsstörungen spezialisiert. Die drei häufigsten Ursachen dafür sind Schlaganfälle, Schädel-Hirn-Trauma oder Querschnittlähmung. Diese führen dazu, dass Patienten das Gehen wieder neu erlernen müssen. Die Therapiegeräte von Hocoma tragen einen sehr wichtigen Teil dazu bei.

Es wurde nachgewiesen, dass bei einer neurologischen Störung die gesunden Bereiche des Gehirns und des Rückenmarks die Funktionen der beeinträchtigen Stellen übernehmen können. Dies erfordert jedoch eine hohe Trainingsintensität, die sich aus vielen Wiederholungsraten des wiederzuerlernenden Bewegungsmusters zusammensetzen. Die Therapiegeräte von Hocoma unterstützen die Patienten bei dieser Aufgabe und eignen sich sowohl für Erwachsene wie auch für Kinder.

 

Frühmobilisierung mit dem Erigo

 
Bildrechte: Hocoma

Mit dem Erigo können auch bettlägrige Patienten stufenlos in aufrechte Position gestellt werden. Der Patient ist dabei über ein Gurtsystem gesichert, damit bereits im frühen Rehabilitationsstadium mit der Therapie begonnen werden kann, selbst in der Akutversorgung. Der Vorteil vom Erigo liegt darin, dass Patienten, bei denen der Kreislauf für eine aufrechte Position nicht stabil genug ist, trotzdem mit der Therapie beginnen können.

Die Beine werden dabei über zwei Motoren angetrieben. Die Ansteuerung der Motoren erfolgt über den modularen EtherCAT Zweiachs-Antriebsregler Accelnet AE2 von Parkem. Er zeichnet sich durch seine grosse Flexibilität aus, indem er beliebige DC- oder Synchronmotoren mit verschiedensten Gebersystemen ansteuern kann. Beim Erigo erfolgen die Bewegungskommandos über EthercCAT im CST-Modus (zyklische Drehmomentvorgabe). Nebst den hervorragenden Regelungseigenschaften punktet der AE2 auch durch seine kompakte Baugrösse.

 

Gangtrainings mit dem Lokomat Pro

 
Bildrechte: Hocoma

Beim Training mit dem Lokomat werden die Patienten an einem Gewichtsentlastungssystem befestigt, so dass sie praktisch über dem Laufband hängen. Dadurch kann individuell eingestellt werden, wie viel Belastung auf die Beine kommt. Die eigentliche Gangorthese wird dann an den Beinen mit Gurten angepasst. So können die Beine synchron dem Laufband folgen. Der Patient hat immer eine direkte visuelle Rückmeldung am Monitor über die aktuelle Bewegung. Dabei geht es primär darum, den Patienten mit spielerischen Übungen zu motivieren und damit die aktive Teilnahme an der Therapie zu fördern, was zu einem schnelleren Therapie-Erfolg führt.

Beim Lokomat Pro kommen zu den Beinantrieben zwei weitere Motoren für die Hüftstabilisierung und für die Seilaufhängung dazu. Dabei geht es um die seitliche Kontrolle des Körperschwerpunkts, welcher sich senkrecht über dem Standbein befinden sollte. Über die zusätzlichen zwei Antriebe wird deshalb der Oberkörper des Patienten während des Gehens immer seitlich hin und her bewegt. Diese zwei Motoren werden ebenfalls über den Antriebsregler Accelnet AE2 im CST-Modus angesteuert.

 

Vorteile des Accelnet AE2-Servodrives

• DC Spannungsversorgung
• EtherCAT DS402 (CSP, CSV, CST)
• 2 individuelle Feedbackinputs, kombinierbar, aktiv & passiv
• Inkremental TTL
• Sinus / Cosinus 1Vpp
• Absolutencoder
• Kompakte Baugrösse
• 2 Achsen im selben Gehäuse
• Für Printmontage mit Kontaktstiften
• PWM Input als Analogschnittstelle (auslesbar über EtherCAT)
• Strom bis 15A cont / 30A peak