Handling-Lösung für Absorber-Fertigung

Benzin, Gas und Öl werden knap-per, die Preise explodieren undder Klimawandel ist immer deut-licher spürbar. Doch eine Ener-

giequelle bleibt unerschöpflich: dieSonne. Wurden Solaranwendungen in den1970er Jahren noch belächelt, sind sieheute international etabliert. Österreichnimmt auf diesem Gebiet eine Vorreiter-rolle ein: Die Alpenrepublik liegt mit sei-ner Solarfläche pro Einwohner an dritterStelle der führenden Solarnationen derWelt – hinter Zypern und Israel. Und auchbei der Herstellung von Solarlösungenzeigen wir Österreicher was wir können.Jeder vierte in der EU installierte Solarkol-lektor stammt mittlerweile aus Österreich.Dennoch: Das Potenzial bleibt groß.

Nomen est omenDass die Zukunft in der Kombination er-neuerbarer Energien liegt, hat Solarfocusbereits früh erkannt. Im Jahr 1993 gegrün-det, hat das erfolgreiche oberösterrei-chische Unternehmen mit Sitz in St. Ulrichbei Steyr von Anfang an seinen Fokus aufdie Entwicklung, Produktion und den Ver-trieb von solar- und umwelttechnischenProdukten gelegt. „Alles Leben kommt von der Sonne. Wirentwickeln die Technik dazu", so lautetdas Motto bei der Solarfocus GmbH, die133 Mitarbeiter beschäftigt. Von Solaran-lagen bis Biomassekesseln – im Brenn-punkt der Solarfocus-Produkte steht diedauerhaft effiziente Nutzung von Energieaus Sonne und Biomasse.

Sonnige Aussichten mit CPX & Co

Nur drei Stunden Sonnen-licht würden reichen, umden Jahresenergiebedarf dergesamten Erdbevölkerungabzudecken – ein Riesenpo-tenzial, das bisher großteilsungenützt geblieben ist. Solarfocus hat das erkanntund bietet Lösungen zur Nutzung von Sonnenenergie.Bei der neuesten Anlage zurFertigung von Absorbern fürthermische Solarkollektorensorgt Automatisierungstech-nik für den sparsamen Umgang mit den Ressourcen.

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Löten im AkkordEnergie und Zeit effizient nutzen, das wirdauch die neueste selbstgebaute Anlageaus dem Hause Solarfocus, die Absorberfür thermische Solarkollektoren fertigt.Vom Löten bis zur Dichtheitsprüfung –was vorher mit Hand gemacht wurde, pas-siert heute vollautomatisiert. Der Prozess im Detail: Zuerst werden aufeine Palette 1.080 Absorber von einer an-deren Produktionsmaschine eingelegt –40 Reihen nebeneinander, 27 übereinan-der. Diese werden nacheinander vom Ein-legeportal auf den Löttisch gespannt, dersich daraufhin zur Löteinheit bewegt.Bevor jedoch die Brenner ins Spiel kom-men, müssen zwei Sammelrohre auf dieeingelegten Absorber gesteckt werden.„Da das Aufstecken manuell erfolgt, istSicherheit bei der Anlage besonders wich-tig. Sorgfältig abgestimmte Maßnahmenwie beispielsweise eingebaute Lichtgitter,sollen das Gefahrenpotenzial minimie-ren“, erklärt Ing. Christian Stubauer vonder Programmierung Elektronik bei Solar-focus.

Dicht oder nicht dicht?Nach dem Verlöten der Sammelrohre mitden Absorbern fährt der Tisch zur Ab-drückstation. Dort wird das Bauteil voll-automatisch übergeben und aufgenom-men. Dann fährt der Tisch wieder herausund der eingespannte Absorber schwenktnach unten in die Abdrückposition. „Dichtoder nicht dicht?“, lautet hier die Frage.Durch den Absorber wird Druckluft gebla-sen und Wasser gespült. Der Absorberwird mit 25bar getestet. Besteht der Ab-sorber den Härtetest, wird er freigegebenund ausgeschleust.

Verlöten des Sammelrohresmit den Absorbern. Die Steuerung übernimmt die CPX-CEC von Festo.

Anlage zur Fertigung von Absorbern fürthermische Solarkollektoren

Den Antrieb zur Seitenverstellung der Greifer übernimmt eineDNCE-Achse mit angebauter MTR-DCI-Motor/Controller-Einheit.

Greifeinheit der Anlage zur Fertigungvon Absorbern

Dezentral gesteuertDie Steuerung der gesamten Anlage über-nimmt das CPX-CEC-Terminal mit inte-griertem CoDeSys-Controller von Festo.Die Kommunikation auf der gesamten An-lage erfolgt über CAN-Bus. Die digitalenSignale in der Peripherie werden über CP-Module verteilt. Servocontroller des TypsCMMS-AS steuern die x- und z-Achse,CPV10-Ventilinseln die Pneumatik auf denbeiden Löttischen – alles spielt perfektmechatronisch zusammen. Die Visualisie-rung wurde mit dem FED-Designer vonFesto realisiert – wie Stubauer unter-streicht, „ein ausgesprochen einfachesTool, um rasch eine ansprechende Visuali-sierung realisieren zu können.“

Ein ServomotorEMMS-AS fungiert alsAntrieb der x-Achse.

Die Steuerung der gesamten Anlageerfolgt über das CPX-Terminal von Festomit integriertem CoDeSys-Controller.

Ventilinseln CPV10 steuern die Pneumatik aufden beiden Löttischen. Die Kommunikation auf der gesamten Anlage erfolgt über CAN-Bus.

Rasante Millimeterarbeit Von elektrischen Antrieben über die ge-samte Steuerungstechnik bis zur Pneuma-tik – Festo ist überall im Spiel. Schon beimEinlegen der Absorber sorgen elektrischeAchsen für Bewegung. Greifer packen dieAbsorber, heben sie an und fahren in Rich-tung Einlegetisch. Ein Servomotor EMMS-AS fungiert dabei als Antrieb der x-Achse,die mit einer über fünf Meter langen Zahn-riemenachse vom Typ EGC ausgeführtwurde. Die Seitenverstellung der Greiferübernimmt eine DNCE-Achse mit angebau-ter MTR-DCI Motor/Controller-Einheit. „DieGenauigkeit ist hier entscheidend. Deshalbhaben wir auf ein Handling gesetzt, das ei-nerseits möglichst schnell, andererseitsaber auch höchst präzise positioniert.Wäre das nicht der Fall, gäbe es beim fol-genden Lötvorgang Probleme“, verweistStubauer auf eine der größten Herausfor-derungen während der Konstruktion.

Mensch Maschine Interface:das FED 1000 von Festo.

Die Visualisierung erfolgteüber den FED-Desiner.

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Alles aus einer HandVon der Idee bis zur Inbetriebnahme wur-den die Experten von Solarfocus vonFesto Technikern begleitet: „Das Projektist bestens verlaufen Ein großes Plus warder Handhabungsbaukasten von Festo.Man bekommt alles aus einer Hand.“ Bes-tens bewährt hat sich auch die dezentraleLösung. „Der Datenaustausch währenddes Prozesses ist enorm, aber durch dieKombination CPX, CPV und CAN-Bus istein Großteil des Verdrahtungsaufwandsweggefallen. Somit haben in jeder Hin-sicht viel Zeit und Energie gespart“, freutsich Stubauer und ergänzt: „Dauerte dieFertigung früher knapp eine Viertel-stunde, sind wir nun bei fünf bis siebenMinuten pro Absorber.“ Wenn das keinesonnigen Aussichten sind ... ¢

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Über CAN-Bus angesprochene ServocontrollerCMMS-AS steuern die x- und z-Achse.

Die digitalen Signale in der Peripheriewerden über CP-Module verteilt.

Johann Hinterplattner, Geschäftsführer Solarfocus, Ing. Georg Prieler, Konstruktion Mechanik Solarfocus, Ing. Christian Stubauer, Programmierung Elektronik Solarfocus,Ing. Dietmar Kaineder, Festo Fachberater.