Bauke Van den Akker ist einer der Geschäftsführer des in den Niederlanden ansässigen Ingenieurbüros, sein Kollege Lourens ist einer seiner Ingenieure. Lourens erklärt, dass die offizielle Bezeichnung „Korb-Be-/Entlademschine“ lautet und diese Bezeichnung auch in der Dokumentation verwendet werden wird, wenn dieses interessante Stück niederländischer Technologie seine lange Reise zu seinem Bestimmungsort, der Elfenbeinküste, antritt. Es hätte genauso gut Indonesien oder Neuseeland sein können, denn die Kunden von Apollo Engineering sind auf der ganzen Welt tätig.
Wie der Name schon sagt, wird diese Maschine zum Be- und Entladen von Körben verwendet. Die Körbe werden mit Dosen gefüllt, deren Inhalt für eine längere hygienische Aufbewahrung sterilisiert werden muss. Die Sterilisierung erfolgt unter Druck und mittels Dampf in einem Autoklaven. Nach Beendigung dieses Vorgangs werden die Körbe mit den Dosen aus dem Autoklaven ennommen und die Dosen entladen.
Davor erfolgte die Handhabung der Körbe und Dosen manuell durch den Endkunden. Jede Dose wiegt mit Inhalt etwa ein Kilogramm, und ein Korb kann je nach Größe bis zu 400 Dosen enthalten, die unter Verwendung von Zwischenbögen übereinander gestapelt werden. Der Kunde war der Meinung, dass dieser mühsame Prozess automatisiert werden könnte, und da er bereits zuvor gute Erfahrungen mit Apollo Engineering gemacht hatte, betraute er sie mit dieser Herausforderung: das Ergebnis war die automatische Korb-Be-/Entlademaschine.
In der modularen Maschine werden die Dosen automatisch über einen Förderriemen zugeführt. Die Dosen laufen gegen einen Anschlag, und sobald genügend Dosen für eine komplette Lage gesammelt sind, werden neu ankommende Dosen gestoppt. Die zusammengestellte Lage wird dann weitertransportiert, bis sie eine raffiniert versteckten Magnetplatte erreichen, wo sie ausgerichtet werden. Mit Hilfe von Festo-Pneumatikzylindern für die vertikale Bewegung nimmt die Magnetplatte die komplette Lage auf und legt sie auf ein Zwischenblech im „Bereit“-Korb ab. Die Dosenlage wird wiederum mit einem Zwischenblech bedeckt, die mit Hilfe von Vakuum aufgenommen und abgelegt wird. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis der Korb gefüllt ist.
Für das „Vakuum-Handling“ der Zwischenbleche ist die Anlage mit einem OVEM-Vakuumerzeuger ausgestattet, der das Vakuumniveau mit einem eingebauten IO-Link-Vakuumsensor aktiv überwacht. Die Luftsparfunktion schaltet die Druckluft ab, sobald das eingestellte Vakuumniveau erreicht ist. Dadurch wird der Druckluftverbrauch auf ein Minimum reduziert, so dass im Vergleich zu einem herkömmlichen Vakuumerzeuger Einsparungen von bis zu 80 % erreicht werden können.
Sobald der Korb mit Dosen gefüllt ist, wird er über einen Kettenförderer bewegt. Dadurch wird Platz für den nächsten Korb frei, der ebenfalls mitgeliefert wird. Doch damit ist der Transport der gefüllten Körbe zu den Autoklaven - und wieder hinaus - noch nicht erledigt. Während der Entwurfsphase des Projekts hat Apollo Engineering diesen Transfer sorgfältig durchdacht, da das Schleppen eines gefüllten Korbs Schwerstarbeit ist. Und auch dafür wurde eine Lösung in Form einer elektrisch angetriebenen Traverse gefunden. Die Traverse ist in der Lage, einen „Zug“ aus bis zu fünf miteinander verbundenen Körben von der Korb-Be-/Entlademaschine zum Autoklaven zu transportieren. Nach dem Sterilisationsprozess bringt die Traverse die Körbe zurück zur Installation.
Neben dem Einsetzen der Dosen in die Körbe durch die Maschine besteht die zweite Funktion darin, sie wieder zu entnehmen. Dies geschieht auf der gegenüberliegenden Seite der Anlage, wo die Schritte in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden. Obwohl sich der Aufbau im Detail unterscheidet, handelt es sich eigentlich um zwei funktional identische Module - mit Platz dazwischen als Zwischenlager für leere Körbe.
Apollo Engineering setzt auf modulare Konstruktionen, obwohl Bauke Van den Akker zugibt, dass die meisten Entwürfe ein gewisses Maß an Anpassung benötigen, um für einen anderen Auftrag verwendet werden zu können. Aber er betont auch, dass es dadurch einfacher wird, auf den Modulen aufzubauen. In direktem Zusammenhang mit dem Streben nach Modularität steht die Anwendung der dezentralen I/O-Signalverarbeitung. Lourens ist ein absoluter Verfechter dieses Ansatzes, der auch intern unterstützt wird: „Schauen Sie sich die Förderanlage an, die für dieses Projekt eingebaut werden muss, und wie viel schöner es ist, wenn man alle Komponenten, einschließlich der Remote-I/O, einfach anschließen und verbinden kann. Man kann das alles vorbereiten und muss es dann nur noch anschließen und fertig.“
„Das spart eine Menge Verkabelung“, erklärt Bauke Van den Akker und Lourens bestätigt dies: „Wir stellen uns immer die Frage, wie wir unsere Konstruktionen so einfach wie möglich halten können.“ Sensoren müssen verkabelt werden, daran führt kein Weg vorbei, aber hier kommt die CPX AP-I von Festo ins Spiel."
Apollo Engineering hat schon immer viele CPX-Ventilinseln von Festo verwendet. Ihre modulare Architektur ermöglicht es, den Busknoten, die Remote I/O und die Ventile in eine einzige modulare Komponente zu integrieren. So können diese Ventilinseln zentral und dezentral eingesetzt werden und alle Ihre Geräte - Eingänge, Ausgänge und pneumatische Aktoren - direkt daran angeschlossen werden. Aber war das die beste Technologie für die „Korb-Be-/Entlademaschine“?
Festo brachte die Apollo-Ingenieure für diese Anwendung auf die Spur der neuen dezentralen I/O-Plattform CPX AP-I, die I/O-Module und dezentrale Ventilinseln von Festo flexibel und skalierbar an alle gängigen Steuerungsarchitekturen anbindet. Die CPX-AP-I-Technologie ermöglicht einen modularen und dezentralen Aufbau, der der Größe und dem Layout der Maschine entspricht. Lourens bestätigt dies: „Mit CPX AP-I kann ich zum Beispiel zwei Geräte nehmen und vier Sensoren an das eine und zwei an das andere anschließen. Man hängt sie in die Maschine, koppelt sie mit den vorgefertigten Kabeln und fertig.“ Auch die VTUG-Ventilinseln in der Korb-Be-/Entlademaschine verfügen über den gleichen internen AP-Bus wie die CPX-AP-I-Plattform, so dass sie problemlos und transparent in das System eingebunden werden können.
Bauke Van den Akker weiß auch, wie die dezentrale CPX AP-I Plattform die Arbeitsweise von Apollo Engineering unterstützt. „In der Praxis geht es eigentlich nur um die Verkettung und den Anschluss der Stromversorgung. Die verschiedenen Aufgaben der Maschine können während der Einrichtung bei Apollo Engineering mit den erforderlichen I/O-Klemmen und Ventilinseln vollständig vorbereitet werden. Die Verkabelung im Feld wird auf ein Minimum reduziert.“
„Das zeigt, wie groß das gegenseitige Vertrauen zwischen Apollo und Festo ist“, erklärt Lourens. „Man vollzieht Transaktionen mit einem Lieferanten, das ist das Eine, aber man macht Geschäfte mit Menschen.“ Van den Akker fügt hinzu: „Wir arbeiten eng mit den Menschen bei Festo zusammen, und das ist sehr wichtig für uns. Wir bekommen hervorragende Unterstützung, und sie sind immer bereit, uns zu helfen und kommen gerne zu uns.“
Deshalb passt Festo auch hervorragend zu Apollo Engineering, das, wie Lourens sagt, nicht zu groß ist und daher die Fähigkeit hat, schnell zu agieren. Ein Zulieferer muss mit diesem Tempo mithalten können. „Und die Produkte sind auch gut“, ergänzt Baucke Van den Akker lachend. „Wir versuchen immer, gute Arbeit zu leisten, damit unsere Kunden bei uns bleiben. Unsere Kunden verlangen Qualität, und wir liefern sie ihnen - indem wir nur mit Qualitätsmarken zusammenarbeiten. Festo ist ein gutes Beispiel dafür, und wir schätzen die guten Kontakte zu den Menschen hinter der Marke. Es ist eine erstklassige - Punkt.“
Mit dem dezentralen IO-System CPX-AP-I lassen sich E/A-Module und dezentrale Ventilinseln von Festo flexibel und skalierbar an alle gängigen Steuerungen (SPS-Systeme) anbinden, zum Beispiel über EtherCAT, Profinet, Profibus und Ethernet/IP. Unter einem einzigen Busknoten können bis zu 79 Geräte miteinander verbunden werden, was erhebliche Einsparungen ermöglicht . Die verschiedenen Module können maximal beeindruckende 50 m voneinander entfernt sein - mit IP65/IP67-Klassifizierung - und alle mit Echtzeitkommunikation. Hier erfahren Sie mehr darüber, wie Sie durch die richtige Maschinenarchitektur Kosten senken können.
Ventilinseln, wie z.B. VTUG-Ventilblöcke, sind einfach zu integrieren und stellen sicher, dass die pneumatische Steuerkette gleich bleibt, auch dann, wenn die darüber liegende SPS verändert wird. IO-Link-Master können auch in die AP-Technologie eingebunden werden. Dies ermöglicht die Echtzeit-Kommunikation mit intelligenten Komponenten mittels IO-Link zur Inbetriebnahme und Diagnose, zum Beispiel mit dem in diesem Anwendungsfall verwendeten OVEM-Vakuumerzeuger. Ein Plug-in für die Festo Automation Suite ist verfügbar und über das IoT-Gateway CPX-IOT von Festo können Statusdaten mit Cloud-Systemen ausgetauscht werden. Erfahren Sie mehr über die Basics von Remote I/O in folgendem Artikel: Was ist Remote I/O?