Chemische, Lackier-, Polier- und andere spezialisierte Produktionsumgebungen erfordern Technologien, die strenge Standards hinsichtlich Sicherheit und Stabilität erfüllen. Mit der zunehmenden Automatisierung in Fabriken und der Erweiterung der Fertigungskapazitäten steigt auch die Nachfrage nach robusten fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF), die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden können. Ein führendes Unternehmen der Branche für explosionsgeschützte Ausrüstung erkannte die Chancen dieses sich rasch entwickelnden Marktes und startete ein Projekt zur Entwicklung eines Schwerlast-FTF. Dieses kann Materialien sicher über verschiedene Gefahrenbereiche transportieren, in denen möglicherweise zündfähige Gase oder Stäube vorhanden sind.
Aufgabe
Für das FTF-Projekt wollte der Hersteller einen Schwerlast-FTF mit einer Tragfähigkeit von 2 bis 3 Tonnen und einer ATEX/IECEx-Zertifizierung entwickeln. Dieses sollte in Bereichen der Zone 2 und Zone 22 zum Einsatz kommen, in denen gelegentlich explosive Gase und Stäube auftreten können. Gleichzeitig war es das Ziel, innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums von mehreren Monaten die Serienproduktion zu erreichen. Um diese ehrgeizigen Produktentwicklungsziele zu erreichen, musste der Hersteller mehrere technische Herausforderungen bewältigen:
- Wahl eines geeigneten Servoantriebssystems, das den Betriebsanforderungen von Schwerlast-FTF entspricht.
- Optimierung der Antriebsparameter, um einen geringen Energieverbrauch und eine hohe Steifigkeit bei schweren Lasten zu gewährleisten.
- Sicherstellung eines strukturierten Managements und einer abgestimmten Zusammenarbeit, wenn das Projekt und das technische Team weiter wachsen.
Lösung
Basierend auf den Anwendungsanforderungen des Kunden lieferte Kollmorgen eine Antriebssteuerungslösung aus AKME-Motoren für explosionsgefährdete Bereiche sowie AKD-Servoantrieben – ergänzt durch umfassenden technischen Support, um sicherzustellen, dass das FTF die erwartete Leistung erbringt. Die AKME-Serie baut auf der bewährten Leistung der AKM-Servomotorplattform auf und verfügt über zusätzliche konstruktive Merkmale, um die ATEX- (EN 60079) und IECEx-Zertifizierung für den Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen wie Zone 2 (Gas) und Zone 22 (Staub) zu erhalten. Die AKME-Servomotoren werden standardmäßig mit einer Wellendichtung geliefert, wodurch der Motor die Schutzart IP64 gegen das Eindringen von Flüssigkeiten und Staub aufweist.
Der AKD-Servoantrieb verfügt über eine sehr hohe Reaktionsfähigkeit mit einer Stromregelkreisbandbreite von bis zu 4000 Hz, einer Drehzahlregelkreisbandbreite von bis zu 1000 Hz, einer Positionsregelkreisbandbreite von bis zu 250 Hz und einer Datenaktualisierungsrate von bis zu 1,5 MHz. Der Antrieb ist optimal auf den AKME-Servomotor abgestimmt, um eine leistungsstarke und präzise Steuerung des FTF zu ermöglichen.
Dank der engen Zusammenarbeit zwischen Kollmorgen und den Teams des Kunden erfüllte das für den Einsatz in explosionsgefährdeten Umgebungen konzipierte Schwerlast-FTF die strengen Anforderungen der ATEX-Zertifizierung für die Zonen 2 und 22 sowie die Anforderungen an Nutzlastkapazität und Fahrgeschwindigkeit.
Ergebnisse
Die schnell wachsende Marktnachfrage führte dazu, dass das Projekt auch ehrgeizige Ziele für die Serienproduktion erreichte. Es dauerte weniger als sechs Monate, bis das FTF vom Prototyp zur Markteinführung mit lokaler Zertifizierung gelangte. Das FTF ist nun weltweit zertifiziert und erfüllt zuverlässig die Anforderungen für Schwerlastanwendungen sowohl in Standard- als auch in explosionsgefährdeten Umgebungen.
