Ook grijpers in de ban van de slimme fabriek

Je hoeft de vakbladen maar open te slaan of de slimme kreten vliegen je om de oren: Smart Industry, Industrie 4.0, Industrial Internet of Things. Oude wijn in nieuwe zakken? Of is er wel degelijk wat aan de hand als ook grijperfabrikanten met intelligente producten komen? Een hele servogestuurde met iPad in te regelen lijn bijvoorbeeld. Of een grijper voor zo’n andere Smart Factory-trend: de co-robot.

Jeroen van den Heuvel van ZVS is normaliter niet zo van de uitbundige uitspraken. Daarvoor is de man uit Mierlo veel te nuchter. Dus juist hem te horen zeggen dat de 5000-serie van Zimmer momenteel echt de beste grijper op de markt is, doet de oren spitsen. “Minimaal 30 miljoen slagen onderhoudsvrij is echt heel veel hoor”, verontschuldigt hij zich bijna. En de slim gekozen ‘universele’ interfacing? Die maakt dat de 5000-serie niet alleen veel oude Zimmergrijpers gaat vervangen die langzaam zullen worden uitgefaseerd, maar ook die van dat andere merk waarover hij het liever niet heeft. “Je moet van je eigen kracht uitgaan. En wat dat betreft verwacht ik in dit nieuwe jaar veel van de 5000-serie. Ik ben in elk geval erg blij dit Zimmerhoogstandje in de Benelux te mogen vertegenwoordigen.”

Mecha

In een eerder interview met Heiko Zimmer, één van de ‘prodigies’ binnen het Duitse familiebedrijf, kwam al naar voren dat Zimmer erg hecht aan mechanische superioriteit. Het houdt daarom alle kritische productieprocessen in eigen hand. Van den Heuvel: “Hoogwaardige mechanica vormt eigenlijk de basis van de 5000-serie. Door een heel nauwkeurige staal-op-staal geleiding te gebruiken in plaats van het gebruikelijke aluminium, is de grijper echt veel robuuster. Ook krijg je hierdoor veel minder speling, bent dus preciezer (0,01 mm herhaalnauwkeurigheid), terwijl er door een speciale coating ook minder wrijving is. Zoals ik al zei, ben je hierdoor minimaal 30 miljoen slagen onderhoudsvrij. En omdat de grijper veel sterker is, kan je een 1,5 keer grotere klemkracht in dezelfde bouwgrootte kwijt. Tel hier de standaard IP64 afdichting (IP67 kan ook) bij op, en je bent echt in een grijperklasse beland die er voorheen nog niet was.”

Tronica

Mechanicatroef dus. Maar is elektronica en software ook niet een belangrijk deel van een ‘smart’ mechatronisch product? Van den Heuvel. “De 5000-serie bestaat zowel uit pneumatische- als servogrijpers. Twee- en driepunts. Maar als we het over het servodeel hebben, zou je kunnen stellen dat we per definitie met een ‘slimme’ oplossing te maken hebben. Je kunt namelijk drie verschillende vingerposities, de grijpkracht en de grijpsnelheid instellen. Met één grijper pak je hierdoor verschillende producten op. Flexibiliteit dus. Maar flexibiliteit staat en valt met gebruikersgemak. Als je een uur aan het programmeren bent om je grijper in te stellen, dan ben je er ook snel klaar mee. Hier kom ik op een ander verkoopargument van de 5000-serie. De Advanced Control Module (ACM), het ‘brein’ van een 5000-servogrijper, is namelijk heel intuïtief in te stellen. Dat kan lokaal via een bedieningspaneel in de behuizing, waarbij ledjes de status van functies en parameters aangeven. Hierbij onthoudt de grijper zijn instellingen zodat hij, ook al is hij offline geweest, meteen weer aan de slag kan. Maar een 5000-grijper kan ook met IO-link worden geleverd. Hierdoor hang je één of meerdere grijpers rechtstreeks aan de PLC. Je kan zo meerdere grijpers in één keer automatisch op afstand instellen, uitlezen,  het stroomverbruik zien, of zo je wilt met een iPad aan de slag. Niet dat ik dat laatste per definitie slim vind, maar het geeft wel aan dat een 5000-grijper een ‘connected’ mechatronisch systeem is, dat je via IO-link ook gewoon remote kunt benaderen.”

Co-grijper

5000 grijperEr is veel over gezegd en minstens zoveel gezwegen: de co-robots. Van het populaire robottype, dat naast de mens kan werken zonder dat er een hek omheen hoeft, wordt veel verwacht. Wel moet een dergelijk robotsysteem – en jawel, daarbij hoort ook de grijper – aan een aantal belangrijke voorwaarden voldoen om succesvol te zijn. Co-systemen moeten veilig, flexibel en eenvoudig toe te passen zijn. En bij voorkeur hebben ze een menselijke maat. Met dit in het achterhoofd ontwikkelde Zimmer een grijperserie die net als menig co-robot inherent veilig is. Ook is hij gemakkelijk door een niet-programmeur voor verschillende taken in te zetten. Van den Heuvel: “ Wat inherent veilig inhoudt? Redelijk voor de hand liggend is natuurlijk dat de R800-serie met een krachtbegrenzing is uitgerust. Zo zal er nooit te hard gegrepen worden. Maar het bijzondere aan deze grijper is dat een redundant uitgevoerde veiligheidsfunctie ervoor zorgt dat bij het bereiken van de ingestelde grenswaarde, de grijpvingers automatisch mechanisch ontkoppelen. Ze kunnen dus helemaal geen krachten meer opnemen. Als dit is gebeurd, dan keert de grijperbehuizing terug naar zijn uitgangspositie. Hier kunnen de vingers worden aangekoppeld en de grijper is weer klaar voor gebruik. Verder is de grijperbehuizing rond en zacht, zonder kiertjes en hoekjes en is hij licht van gewicht. Zo zal de menscollega zich in het geval van botsing niet snel bezeren en kunnen er ook geen velletjes bekneld raken. Voor wat betreft het gebruikersgemak beschikt de R800-serie over dezelfde connectiviteit als de 5000-serie. Hij is dus snel en bijna plug & play in te regelen, zonder dat er hogere grijperkennis nodig is.“

Maatwerk

Betekent dit, dat wanneer we slim willen zijn, we in 2016 massaal aan de 5000- of 800-grijpers moeten? Van den Heuvel: “Dat is natuurlijk een paar bruggen te ver. Het beste grijpersysteem, dus inclusief zwenkeenheden en andere toebehoren, blijft afhankelijk van de applicatie. Maatwerk dus. En daarin zit de echte kracht van ZVS. Want hoewel ik er echt niet vies van ben een keer relatief gemakkelijk met een herhaalopdracht te kunnen scoren, vraag ik een klant in eerste instantie altijd wat hij met de grijper wil gaan doen. En in welke omstandigheden. Dat kan vanuit een Total Cost of Ownership oogpunt zo maar een 5000-grijper zijn. Maar in veel gevallen waarschijnlijk ook niet. We hebben letterlijk honderden standaard grijpers in ons assortiment. En dat is niet voor niets. Wat de afwegingen zijn? Dat helemaal uitdiepen gaat hier wat ver. Wie wil weten wat voor zijn applicatie het beste is, kan tussen 15 en 18 maart in Utrecht langskomen. Hier staan we namelijk op de TechniShow, standnummer 11F044, met de hele Zimmerstand zoals die ook op de Hannover Messe te zien zal zijn. Een unieke kans dus om het hele Zimmerportfolio gewoon hier in Nederland te zien. Ik zou zeggen: grijp die kans!”

Wat is IO-Link

KADER IOLinkIO-Link is een veldbusonafhankelijk point-to-point communicatiesysteem, waarmee gateways, sensoren en actuatoren te integreren zijn in elk gangbaar bussysteem. IO-Link zelf is geen bussysteem, maar een parallelle verbinding voor ‘de laatste meter naar de sensor’.
IO-Link leent zich zowel voor binaire- als analoge signalen. Het verschil tussen een IO-Link-sensor en standaard sensor is dat er een extra datakanaal aan het standaard uitgangskanaal is toegevoegd. Alle toegepaste aansluitkabels in een installatie zijn ook voor IO-Link-componenten toe te passen. IO-Link biedt hierbij drie vormen van communicatie:

  • schakeltoestand (binair, zoals bij de huidige sensoren)
  • cyclische overdracht van procesdata (bijvoorbeeld digitale overdracht van proceswaarden)
  • overdracht van parameters en diagnose informatie.

Alle drie de varianten zijn willekeurig met elkaar te combineren. Zo kan een druksensor bijvoorbeeld van parameters worden voorzien, om daarna bij het bereiken van een ingegeven grenswaarde te gaan schakelen. Tevens kan de sensor de gemeten drukwaarden cyclisch en serieel overdragen. Hiermee is uitwisseling met de huidige sensoren een feit: IO-Link-componenten zijn zonder enige beperking te gebruiken op standaard digitale I/O-kaarten/systemen zonder een IO-Link-poort toe te hoeven passen. De IO-Link-druksensor is hierdoor gelijk aan standaard druksensoren met een binaire schakeluitgang.

Eén van de grootste voordelen is de eenvoudige uitwisseling van IO-Link-sensoren zonder aparte tools of software. Hierdoor kost de inbedrijfstelling veel minder tijd. Gecombineerd met een IO-Link-module kan men parameters uit een sensor lezen, opslaan en bij een vervanging van een identieke sensor downloaden. Dat kan zelfs tijdens een draaiend proces. De gebruiker kan ook extra diagnose-informatie opvragen. Daardoor kunnen storingen eenvoudiger worden gelokaliseerd en stilstandtijden omlaag gebracht worden. Dataoverdracht van deze diagnosegegevens gaat, in tegenstelling tot de huidige sensoren, niet over een extra kabel.

Liam van Koert

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.