Ametek GEMCO 953I bringt IO-Link in die Positionsmessung von Hydraulikzylindern

Bei einer Hydraulikpresse, einer Spannvorrichtung oder einem mobilen Ausleger ist der Zylinderhub kein optionales Signal – oft ist er die einzige zuverlässige Möglichkeit, festzustellen, wo sich das Werkzeug befindet, bevor der nächste Schritt ausgelöst wird. Analoge Endschalter und inkrementale Encoder stoßen an ihre Grenzen, wenn dieselbe Achse hohem Druck, Stößen und Verunreinigungen ausgesetzt ist. Deshalb greifen Maschinenbauer immer wieder auf magnetostriktive lineare Wegaufnehmer (LDTs) zurück, die in sensortaugliche Zylinder integriert sind.

Ametek Factory Automation hat seine GEMCO-953-Familie um den 953I erweitert: dieselbe berührungslose Architektur in Stabform, jetzt mit nativem IO-Link, sodass Position, Diagnosedaten und Parameter über eine standardmäßige dreiadrige Leitung an einen IO-Link-Master übertragen werden können – statt über eine spezielle Analog- oder SSI-Karte.

Der Kopf des GEMCO 953I trägt das IO-Link-Logo und den frontseitigen M12-Anschluss für Prozessdaten und Serviceparameter.

Was bei der 953-Plattform gleich bleibt

Mechanisch erfindet der 953I den Messstab nicht neu. Ein Stromimpuls läuft durch den Wellenleiter; ein verschiebbarer Magnet am Kolben liefert die absolute Position, ohne dass sich Reibflächen im Ölraum befinden. Der Sensor wird in eine vorbereitete Zylinderöffnung eingeschraubt, sitzt auf einem O-Ring und führt den Messstab durch eine mindestens etwa 0,5 Zoll große Bohrung durch den Kolbenaufbau (Distanzstück, 4-Loch-Magnet, optionaler Führungsring).

Die für den Betrieb wichtigen Familienspezifikationen bleiben bestehen: eine Messauflösung von etwa 0,00006 Zoll, eine Versorgungsspannung von 7–30 VDC und eine IP68-Abdichtung für Fabrikzellen ebenso wie für mobile Hydraulikanwendungen. Deshalb können Anlagen, die bereits auf analoge 953A-, digitale 953D- oder SSI-953S-Geräte standardisiert sind, den 953I als Kommunikationsoption statt als komplette mechanische Neuentwicklung betrachten.

Zylinderquerschnitt: Der GEMCO-Kopf befindet sich außerhalb des Zylinderrohrs, der Wellenleiter verläuft durch die Stabbohrung, und der am Kolben befestigte Magnet liefert eine berührungslose absolute Rückmeldung.

Warum IO-Link die Wartung verändert

Zyklische Prozessdaten sind nicht der einzige Vorteil. IO-Link stellt über die IODD-Tools des Masters auch Parametrierung und Gerätediagnosen für SPS oder HMI bereit. Servicetechniker können den Gerätezustand prüfen, die Einrichtung anpassen und Identifikationsdaten auslesen – ganz ohne proprietäres Handheld-Gerät oder spezielles Servicekabel. Das ist besonders nützlich, wenn sich der Zylinder an einem Fahrzeug oder in einer Grube befindet, wo Laptop-Zeit kostbar ist.

Für OEMs, die IO-Link bereits bei Näherungssensoren, Drucksensoren und RFID standardisieren, integriert ein 953I-Kanal eine weitere spezielle Schnittstelle in dieselbe Schaltschrankpraxis. Bestehende Anlagen können analoge oder SSI-Varianten mit identischen mechanischen Einbaumaßen weiterverwenden, während neue Maschinen auf den 953I umsteigen.

Mobiler Hydraulikzylinder: die Art von Hochlastachse, bei der absolute Rückmeldung mit IP68-Schutz und Ferndiagnose ihren Nutzen beweist.

Hydrauliksequenzen, die kontinuierliche Hubdaten benötigen

Hydraulik ist immer dann überlegen, wenn eine hohe Kraftdichte gefragt ist – etwa bei Spannvorrichtungen, Schaufeln, Formhälften oder Pressentischen. Nur zu wissen, dass ein Zylinder „vollständig ausgefahren“ oder „vollständig eingefahren“ ist, reicht selten aus. Bei einer Presse kann das Aufbringen der Tonnage vor oder nach dem korrekten Punkt im Hub das Werkstück unbrauchbar machen, selbst wenn der Spitzendruck am Manometer normal aussieht.

Ein kontinuierlich messender LDT ermöglicht es der Steuerung, Sequenzen anhand der tatsächlichen Position zu steuern: den Druck nur innerhalb eines Fensters freizugeben, einen Zyklus zurückzuweisen, der den Verbindungspunkt nie erreicht hat, oder einen Fehler auszulösen, wenn das Magnetsignal ausbleibt. Ein korrekt montierter absoluter Messkanal ersetzt häufig mehrere diskrete Prüfungen. Mit IO-Link meldet dieser Kanal außerdem, wenn das Gerät selbst die Ursache des Problems ist.

Integrieren Sie die absolute Zylinderrückmeldung in dasselbe Projekt wie Ihre SPS- und PAC-Systeme und bündeln Sie den Schutz verwandter rotierender Anlagenkomponenten unter Bently Nevada, wenn der Maschinenstrang sowohl geschlossene Hydraulikregelkreise als auch Zustandsüberwachung umfasst.