Elektrische Handlingsysteme sind energieeffizient und flexibel

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Bei einer Zykluszeit von etwa 1,4 s wird die Differenz der Anschaffungskosten von rund 1600 Euro allein durch die Einsparung von Energiekosten in einem Zeitraum von etwa drei Jahren amortisiert. Bei Zykluszeiten von 1 s sind die Mehrkosten in der Anschaffung über die Energiekosten bereits nach zwei Jahren eingespart.

Bei sehr kurzen Zyklen geht der Pneumatik die Puste aus

Unterhalb von 1 s gehen auch den sehr schnellen pneumatischen Handlings von e.p.s. die Luft aus. Bei gängigen pneumatischen Systemen mit einem Zylinderdurchmesser von 32 mm und Hydraulikstoßdämpfern zum Abbremsen der Module in den Endlagen, liegt diese Grenze bereits bei 2 s. Einen weiteren, sehr bedeutenden, aber nur schwer quantifizierbaren Aspekt, bilden die Verluste durch Leckage in pneumatischen Systemen, die hier nicht berücksichtigt wurden. Ein kostenfreies Berechnungsprogramm zum Vergleich der Energiekosten steht unter www.eps-automation.de zur Verfügung.

An verschiedenen Hochschulen werden Studien über energieeffiziente Bahnkurven und Fahrprofile von Antriebssystemen durchgeführt. Bei e.p.s wurden dazu bei Untersuchungen zur Zykluszeitoptimierung interessante Feststellungen gemacht. Entgegen den bekannten Grundsätzen beim Autofahren, das langsam auch gleich energiesparend ist, gelten aufgrund des bei Handlingsystemen nicht relevanten Luftwiederstandes andere Gesetze.

Am energieeffizientesten ist konstantes Beschleunigen und Bremsen auf der ganzen Fahrstrecke

Grundsätzlich benötigen langsame Bewegungen aufgrund der ständigen Geschwindigkeitsregelung mehr Energie als schnelle Bewegungen. Am effizientesten, sowohl für die Zykluszeit als auch für den Energieverbrauch, ist ein konstantes Beschleunigen und Bremsen auf der ganzen Fahrstrecke einer Bewegung.

Im folgenden Beispiel wird ein sehr pragmatischer Ansatz gewählt. Bei einem Fahrprofil gemäß Bild 3 werden die Bewegungen der Einzelachsen mit konstanter Beschleunigung und Verzögerung gefahren. Gleichzeitig wird durch eine sehr einfach programmierbare, voreilende Rückmeldung an den Punkten Px jeweils die Bewegung der nächsten Achse gestartet. Durch die Rückspeisung der Energie in den Zwischenkreis der Regler wird die Bremsenergie der einen Achse beim Verschleifen der Bewegung gleichzeitig zum Beschleunigen der nächsten Achse genutzt. Dieser Vorgang wiederholt sich je Zyklus viermal.

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