Sensorsysteme für Prozess- und Zustandsmonitoring

Aktiver Werkstückträger

© David Gense, Fraunhofer IEM
Der Werkstückträger passt sich aktiv den individuellen Produkteigenschaften an.

In der Anlagen- und Fördertechnik wächst der Bedarf an flexiblen Lösungen für die Fertigung variantenreicher Produkte in kleinen Stückzahlen an. Oftmals benötigt jede Produktvariante einen eigenen angepassten Werkstückträger. Dies sorgt je nach Anzahl der verschiedenen Produkte für erhöhten Lagerplatzbedarf. Zusätzlich kommt es zu langen Umstellungszeiten in der Produktion bei einem Produkt- oder Variantenwechsel. In enger Kooperation mit der Universität Paderborn wurde eine Funktechnologie entwickelt, die es einem Werkstückträger ermöglicht, sich selbstständig mechanisch und logisch an die nächste Produktvariante innerhalb der Produktionstaktzeit anzupassen. Dafür ist es nötig, Logik, Sensorik und Aktorik auf dem Werkstückträger zu integrieren. Hier wurde eine autonome und leistungsfähige Energieversorgung entwickelt, welche drahtlos in kurzen Zyklen aufgeladen werden kann. Dafür wurde ein Smart Battery System zusammen mit einem smarten Ladegerät erforscht. Das Gesamtsystem ist in der Lage, verschiedene Spannungslevel für die unterschiedlichen aktiven Komponenten zur Verfügung zu stellen. Um Energie zu sparen besitzt das System I/O-Schnittstellen, um die verschiedenen Komponenten gezielt mit Energie zu versorgen, wenn diese benötigt wird. Dadurch wird der Einsatz eines kleineren und kostengünstigeren Akkus möglich. Zusätzlich ist das smarte Ladegerät an eine WLAN-Schnittstelle angekoppelt, um mit dem übergeordneten Kontrollsystem der Produktion zu kommunizieren. Dies ermöglicht die Übertragung wichtiger Batterieparameter, wodurch der Zustand der Batterie kontrolliert und die verbleibende Lebensdauer abgeschätzt werden kann.