Eine Automatisierungslösung für das Kunstobjekt „Die Kugel“ zu entwickeln – ohne jegliche Referenzen oder technische Vorgaben – war für den Systemintegrator eine anspruchsvolle Aufgabenstellung. Voraussetzung für die erfolgreiche Realisierung des künstlerischen Gedankens ist eine ausgereifte, zuverlässige Technik.
Die Autorin: Isabell Auer, freie Journalistin, Köln
Surreale, verzerrte Spiegelbilder und eigenartige, den Körper durchdringende Klänge – der Verstand tut sich schwer mit den unbekannten Eindrücken, die den Besucher des Kunstobjektes „Die Kugel“ erwarten. Realisiert hat das Projekt Saage Treppenbau & Biegetechnik, in der Branche bekannt für außergewöhnliche Form- und Biegetechniken. Die 10 t schwere, begehbare Edelstahlkugel mit einem Durchmesser von etwa 3,5 m sieht von außen rostig, roh und schroff aus. Der italienische Künstler Sergio Bovenga will den Eindruck erwecken, die Kugel sei aus dem Weltall auf die Erde gefallen. Im hochglanzpolierten Inneren verbirgt sich jedoch eine sonderbare Spiegelwelt individueller Sinneserlebnisse.
Der schwarze Unterbau wirkt unscheinbar, fasst aber jede Menge Technik. So lässt sich die Kugel trotz ihres enormen Gewichts wie von Zauberhand fließend bewegen, ohne dass die dazu notwendige Antriebstechnik wahrnehmbar wäre. Wesentliche Bestandteile der Automatisierung stammen von Mitsubishi Electric. Beispielsweise die Steuerung, um den in einer Halterung fest verschweißten Deckel beim Verschließen zehntelmillimetergenau auf die Kugelöffnung aufzulegen.
Präzision ist gefragt
Aus automatisierungstechnischer Sicht handelt es sich bei dem Projekt um die synchrone Ansteuerung von Achsen, wie beispielsweise bei Verpackungsmaschinen. Das technische Entwicklungsniveau der Kugel übertrifft das von industriellen Anwendungen. Eine Automatisierungslösung für ein Kunstobjekt zu entwickeln, ohne jegliche Referenzen oder technische Vorgaben, war für Systemintegrator ats orgassa eine völlig neue, anspruchsvolle Aufgabenstellung, erlaubte aber auch eine freie, kreative Herangehensweise. Voraussetzung für eine erfolgreiche Realisierung des künstlerischen Gedankens war eine ausgereifte, zuverlässige Technik.
Im Laufe des Projekts kam dem Integrator die Idee, ein GPS einzusetzen und damit die Kugelöffnung auf geografische Punkte der Erde, z. B. von Mekka nach Jerusalem, aber auch auf bestimmte Sternenorte wie Sonne, Mond und Mars auszurichten. Der Vorschlag stieß beim Künstler auf offene Ohren.
Kunst mit Automatisierung
Die Automatisierungslösung basiert auf einer Mitsubishi-Electric-iQ-Platform, auf der die modulare Steuerung Melsec System Q, SPS- und Motion-CPU, fünf E/A-Module sowie eine Ethernet-Karte zur Anbindung an die Außenwelt Platz finden. Sämtliche Automatisierungsaufgaben fließen in der Melsec System Q als zentrale Steuerung zusammen. Zudem ist eine separate Sicherheits-SPS der Melsec WS-Serie in das System eingebunden. Über das Software-Paket iQ Works lässt sich das komplette System – von der SPS- und Motion-CPU bis zum GOT – einfach programmieren und in Betrieb nehmen, was dem Integrator besonders wichtig ist. Die Bedienung der Antriebstechnik zur Kugelsteuerung läuft wahlweise über ein stationäres oder ein tragbares HMI der GOT-Serie von Mitsubishi Electric.
Da weder die Technik noch sonstige Markierungen zur Positionsbestimmung von außen sichtbar sein dürfen, entwickelt der Integrator eigene Orientierungshilfen: mathematisch angeordnete, reflektierende Referenzpunkte aus einer speziellen, haltbaren Lackmischung, die nur mit ultraviolettem Licht zu erkennen sind. Zwei Industrie-Gigabit-Ethernet-Kameras mit integrierter Schwarzlichtquelle und einer Bildverarbeitungssoftware erkennen die reflektierende Markierung, selbst wenn einige Punkte verrauscht oder verdeckt sein sollten. Das Muster wird mithilfe der Melsec-Engineering-Software MX Component über Ethernet an die Steuerung übertragen.
Die Kugel ruht auf drei Rädern, die sich in Halterungen befinden und eine zusätzliche Rotation um die eigene Achse erlauben. Fünf Servoverstärker verbinden die Steuerung mit den Servomotoren der Räder und sind über SSCNET III an die Motion-CPU angeschlossen. Die integrierte Auto-Tuning-Funktion sorgt für eine besonders ruhige, homogene Bewegung. Die Kugelsteuerung läuft wahlweise über ein stationäres oder ein tragbares HMI der GOT-Serie.
Spieglein, Spieglein …
Das Erlebnis in der Kugel fasziniert. Dem Besucher widerfährt ein ähnliches Phänomen, wie man es von gewöhnlichen Hohlspiegeln kennt, z. B. von Kosmetikspiegeln oder der Innenseite eines Löffels: Je nach Position wird der Betrachter vergrößert oder verkleinert, um 180° verdreht oder verzerrt dargestellt.
Bewährte Technik trifft Kreativität
Das Projekt hat sich im Zeitverlauf entwickelt. Ob Spezialräder, reflektierende Lackmischungen oder die exakte Antriebskraft für die 10 t schwere Stahlkugel – sämtliche Spezifikationen mussten eigens entwickelt und kalkuliert werden. Zu Projektbeginn hatte jeder Beteiligte seine persönlichen Vorstellungen von dem Kunstwerk. Die Kugel ist das Resultat eines Entwicklungsprozesses. Das Ergebnis übertrifft alle Erwartungen. „Gerade bei der Kugel war die reibungslose und bewehrte Integration von SPS und Servo Motion wichtig. Wir brauchten ein solides System, das garantiert keine ‚Kinderkrankheiten‘ aufweisen würde, damit wir uns voll und ganz auf die Herausforderungen der Anwendung konzentrieren konnten. Die Mitsubishi-Electric-Produkte sind alle aus einem Guss, das heißt, sie sind genau aufeinander abgestimmt“, so Marc Orgassa, Geschäftsführer, der ats orgassa GmbH. I
Info & Kontakt
Mitsubishi Electric Europe B.V.
Tel.: 02102 486-0
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