Synchronisation von Produktionsabläufen Mobile Zwischenablage€¦ · ingenieur Thomas Worms...

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B ei einem Dortmunder Formen- bauunternehmen werden Dreh- teile für die Glasindustrie her- gestellt. Die Rohlinge aus der Dreh- maschine müssen noch in einer Fräs- maschine weiterbearbeitet werden; die Entnahme und Bestückung der Teile er- folgt jeweils vollautomatisch durch einen Roboter. Eine direkte Übergabe zwischen den beiden Anlagen ist allerdings nicht möglich. Denn die Fräse arbeitet lang- samer als die Drehmaschine. Ein in sol- chen Fällen üblicher Lösungsansatz wäre, die beiden Produktionsschritte aufwän- dig durch Eingriff in die Maschinensteue- rungen anzupassen. Deshalb suchte das Unternehmen nach einer pragmatischen und weniger kostenaufwändigen Lösung. Förderband als Produktionspuffer Diese fand sich mit Unterstützung des Schwarzwälder Sensorherstellers Senso- part Industriesensorik: Ein Förderband wurde mithilfe von zwei Reflexionslicht- schranken vom Typ FR 50 RL in einen be- weglichen Produktionspuffer umgerüstet. Die erste Lichtschranke sitzt am Bandan- fang und setzt das Band über ein Schütz in Bewegung, sobald ein Teil vom Roboter angeliefert wird. Allerdings läuft das Band nicht sofort an, wenn die Licht- schranke auslöst. Ein programmierbares Funktionsmodul vom Typ Smartplug MFU verzögert das Schaltsignal zum Bandanlauf um fünf Sekunden, damit der Greifer das Teil sicher ablegen kann. Das Anhalten des Bandes erfolgt ebenfalls zeitlich verzögert. Erst drei Sekunden, nachdem die Lichtschranke wieder 'frei' meldet, stoppt das Band. Das stellt sicher, dass die Fläche vor der Lichtschranke für die Ablage des nächsten Teils ausreicht. Die Anzugs- und Abfallverzögerung des Schaltausgangs wurden so mit der Band- geschwindigkeit abgestimmt, dass die Ka- pazität der Zwischenablage maximiert wird, wobei wegen der Greiferbewegung ein Sicherheitsabstand von rund 50 mm zwischen den Teilen einzuhalten ist. Das 'Stop and Go' des Bandes geht so lange weiter, bis das erste abgelegte Teil bis zum Ende des Bandes durchgelaufen ist. Dort verhindert eine zweite Reflexi- onslichtschranke, dass der Puffer über- läuft und Teile herunterfallen. Sie signali- siert per LED, dass das Band voll ist, und verhindert ein Wiederanlaufen, bis das erste Teil vom Bandende entnommen wurde. Dies geschieht mithilfe eines weiteren Greifers, der die Teile nach und Synchronisation von Produktionsabläufen Mobile Zwischenablage Eine Produktionslinie sollte möglichst ohne Unterbrechungen laufen. Dies kann mithilfe einer SPS realisiert werden. Jedoch kann ein beweglicher Produktionspuffer, beste- hend aus zwei Lichtschranken, einem Förderband und einem Timermodul hier eine ein- fache und kostengünstige Alternative bieten. Bildquelle: alle Bilder Sensopart TECHNIK Prozessebene 48 IEE 5-2010 Ein Teil, das auf dem Förderband abgelegt ist, war- tet auf den nach- folgenden Produk- tionsschritt. Eine schaltverzögerte Reflexionslicht- schranke steuert das Band.

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Page 1: Synchronisation von Produktionsabläufen Mobile Zwischenablage€¦ · ingenieur Thomas Worms erfreut fest. dem Bandantrieb benötigte Spannung wird über ein Netzteil (24 V DC) bereit-gestellt,

B ei einem Dortmunder Formen-bauunternehmen werden Dreh-teile für die Glasindustrie her-

gestellt. Die Rohlinge aus der Dreh-maschine müssen noch in einer Fräs-maschine weiterbearbeitet werden; die Entnahme und Bestückung der Teile er-

folgt jeweils vollautomatisch durch einen Roboter. Eine direkte Übergabe zwischen den beiden Anlagen ist allerdings nicht möglich. Denn die Fräse arbeitet lang-samer als die Drehmaschine. Ein in sol-chen Fällen üblicher Lösungsansatz wäre, die beiden Produktionsschritte aufwän-

dig durch Eingriff in die Maschinensteue-rungen anzupassen. Deshalb suchte das Unternehmen nach einer pragmatischen und weniger kostenaufwändigen Lösung.

Förderband als Produktionspuffer Diese fand sich mit Unterstützung des Schwarzwälder Sensorherstellers Senso-part Industriesensorik: Ein Förderband wurde mithilfe von zwei Reflexionslicht-schranken vom Typ FR 50 RL in einen be-weglichen Produktionspuffer umgerüstet. Die erste Lichtschranke sitzt am Bandan-fang und setzt das Band über ein Schütz in Bewegung, sobald ein Teil vom Roboter angeliefert wird. Allerdings läuft das Band nicht sofort an, wenn die Licht-schranke auslöst. Ein programmierbares Funktionsmodul vom Typ Smartplug MFU verzögert das Schaltsignal zum Bandanlauf um fünf Sekunden, damit der Greifer das Teil sicher ablegen kann. Das Anhalten des Bandes erfolgt ebenfalls zeitlich verzögert. Erst drei Sekunden, nachdem die Lichtschranke wieder 'frei' meldet, stoppt das Band. Das stellt sicher, dass die Fläche vor der Lichtschranke für die Ablage des nächsten Teils ausreicht. Die Anzugs- und Abfallverzögerung des Schaltausgangs wurden so mit der Band-geschwindigkeit abgestimmt, dass die Ka-pazität der Zwischenablage maximiert wird, wobei wegen der Greiferbewegung ein Sicherheitsabstand von rund 50 mm zwischen den Teilen einzuhalten ist. Das 'Stop and Go' des Bandes geht so lange weiter, bis das erste abgelegte Teil bis zum Ende des Bandes durchgelaufen ist. Dort verhindert eine zweite Reflexi-onslichtschranke, dass der Puffer über-läuft und Teile herunterfallen. Sie signali-siert per LED, dass das Band voll ist, und verhindert ein Wiederanlaufen, bis das erste Teil vom Bandende entnommen wurde. Dies geschieht mithilfe eines weiteren Greifers, der die Teile nach und

Synchronisation von Produktionsabläufen

Mobile Zwischenablage Eine Produktionslinie sollte möglichst ohne Unterbrechungen laufen. Dies kann mithilfe einer SPS realisiert werden. Jedoch kann ein beweglicher Produktionspuffer, beste-hend aus zwei Lichtschranken, einem Förderband und einem Timermodul hier eine ein-fache und kostengünstige Alternative bieten.

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Ein Teil, das auf dem Förderband abgelegt ist, war-tet auf den nach-folgenden Produk-tionsschritt. Eine schaltverzögerte Reflexionslicht-schranke steuert das Band.

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Technik im Detail

Funktionserweiterung für schaltende Sensoren

als mobile Zwischenablage frei im Raum beweglich ist. Je nach Bedarf kann es per Plug and Play an verschiedene Anlagen angedockt werden, zumal keine Anbin-dung an die jeweilige Anlagensteuerung erforderlich ist. Um das Band für einen neuen Einsatz vor-zubereiten, muss der Netzstecker wieder eingesteckt und die passende Konfigurati-on auf den Smartplug MFU überspielt werden. Letzteres erfolgt mithilfe eines mobilen Programmiergeräts, in dem die zuvor auf einem PC erstellten Konfigura-tionen abgelegt wurden. Das Funktions-modul verfügt zu diesem Zweck über eine IR-Schnittstelle, sodass auch die Pro-grammierung ohne weiteres Strippenzie-hen vonstatten geht. Der Anwender ist mit seinem mobilen Produktionshelfer nach inzwischen acht-monatigem Einsatz zufrieden: „Die Funk-tion und Handhabung des Bandpuffers haben sich als einfach und zweckmäßig herausgestellt, sodass bereits weitere vier Bänder nach demselben Muster gebaut wurden“, stellt Sensopart-Applikations-ingenieur Thomas Worms erfreut fest.

dem Bandantrieb benötigte Spannung wird über ein Netzteil (24 V DC) bereit-gestellt, das zusammen mit dem Antrieb in einem kleinen Schaltkasten fest am Ge-stell des Förderbandes angebracht ist. Ein größerer, separater Schaltkasten – oder gar ein Schaltschrank für eine Steuerung – ist nicht erforderlich, wodurch das Band

Autor Claude Kuhnen ist Marketingmanager bei der Sensopart Industrie -sensorik GmbH im Werk Gottenheim. infoDIRECT 765iee0510 www.iee-online.de Link zu den Reflexionslichtschranken Link zum Funktionsmodul

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[1] Die Konfigurationen, die das Funktionsmodul benötigt, werden am PC vorbereitet und mit ei-nem mobilen Programmiergerät drahtlos übertra-gen. [2] Das Modul erweitert die Steuerungsmöglich-keiten von schaltenden Sensoren und wird mit-tels Standard-M12-Steckverbindung zwischen Sensor und Kabel eingefügt.

nach aufnimmt, um die Fräsmaschine zu bestücken.

Steckdose genügt Das Förderband muss lediglich über einen Netzstecker mit seiner technischen Um-welt verbunden werden und arbeitet an-sonsten autark. Die von den Sensoren und

[1]

[2]

Mithilfe des Smartplug MFU kann ein schalten-der Sensor zusätzliche Steuerfunktionen über-nehmen, beispielsweise als Timer für die An-zugs- oder Abfallverzögerung eines Schaltaus-gangs, als Zähler, Konverter/Inverter oder zur Frequenzüberwachung. Die verschiedenen Steuerfunktionen des Moduls lassen sich belie-big kombinieren. Aufgrund seines maximalen Ausgangsstroms von 400 mA ist es darüber hi-naus als Schaltverstärker einsetzbar. Das Modul benötigt keine zusätzliche Stromver-sorgung, sondern wird mittels Standard-M12-Steckverbindung zwischen Sensor und Ka-bel eingefügt. Es ist mit schaltenden Sensoren kompatibel. Konfiguriert wird das Funktions-modul über die integrierte IR-Schnittstelle mithil-fe eines Notebooks und der mitgelieferten Kon-figurationssoftware.