Summary

Bei der hochvolumigen Montage von Konsumgütern in automatisierten Anlagen werden  Ausfallzeiten minimiert und eine fehlerfreie Montage gewährleistet. Bei jeder Prozessstufe erfassen robuste induktive Sensoren die Präsenz und Position von Geräten oder Komponenten und stellen sicher, dass die Teile korrekt ausgerichtet und für den nächsten Vorgang bereit sind. Sensoren müssen präzise und flexibel sein. Zudem bietet eine IO-Link-Schnittstelle die Vorteile der digitalen Kommunikation, ohne die Notwendigkeit für spezielle Verkabelung.

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Kundennutzen

  • Effiziente, fehlerfreie Montage
  • Beseitigung sensorbedingter Ausfallzeiten
  • Digitale Kommunikation ohne die Notwendigkeit spezieller Verkabelung
  • Hervorragende Prozessüberwachungs- und Kontrollmöglichkeiten
  • Schnelle, einfache Installation oder Neukonfiguration

Alleinstellungsmerkmale

  • Äusserst robustes, kleines und schlankes Edelstahl-Gehäuse (20 mm x 32 mm x 8 mm), V4A/AISI 316L
  • Korrosionsbeständige, lebensmittelverträgliche Sensoren
  • Faktor 1 auf Stahl und Aluminium
  • Grosser Schaltabstand: 7 mm
  • IO-Link
  • Schutzart IP68/69K

Aufgabenstellung

Konsumgüterhersteller fordern zuverlässige Automatisierung und Maschinensteuerung, um Montagefehler zu beseitigen und die Effizienz zu steigern. Zu den Aufgaben zählen: die Präsenzerfassung, um bei einem Stapelanleger den Kassettenwechselzyklus auszulösen; die Positionskontrolle eines Rundschalttisches; die Greiferkontrolle eines Pick-and-Place-Automaten; und die Präsenzüberwachung einer Förderanlage. Sensoren müssen im rauen industriellen Umfeld kontinuierlich und mit hoher Geschwindigkeit funktionieren.

Realisierung

Die für anspruchsvolle Anwendungen entwickelten Induktivsensoren C23 Full Inox von Contrinex bieten eine vielseitige, kostengünstige und zuverlässige Lösung. Hergestellt in V4A/AISI 316L Edelstahl und mit Schutzklasse IP68/IP69K bieten diese voll bündig einbaubaren induktiven Miniatursensoren eine äusserst robuste Lösung für die härteste Einsatzumgebung. Ein Industrie-Standard-Ausgang als PNP oder NPN mit entweder einem PUR-Kabel oder einem M8-Pigtail-Stecker sorgt für optimale Flexibilität. Zudem wird das standardisierte Protokoll IO-Link für die serielle Punkt-zu-Punkt-Verbindung von Sensoren und Aktoren ohne Aufpreis integriert. Somit bieten sie die Vorteile der digitalen Kommunikation ohne die Notwendigkeit für spezielle Verkabelung. Stapelanleger liefern Grundplatten, Leiterplatten und sonstige planare Baugruppen an Montagelinien. Jeder Stapelanleger hält eine vertikale Kassette mit bis zu 50 Einzelteilen, wobei ein einziger induktiver Sensor den Stand jeder Kassette überwacht. Sobald der letzte Teil aus dem Stapelanleger entladen wird und die Kassette in ihre Endposition geht, schaltet der Sensor und löst den Kassettenwechselzyklus aus. Die bündig einbaubaren induktiven Sensoren Contrinex C23 mit einteiliger Edelstahl-Konstruktion sind robust und äußerst zuverlässig. Dank ihrem Schaltabstand bis 7 mm verfügen sie über ein ausreichendes Betriebsspiel, um das Risiko mechanischer Kollision zu minimieren. Förderer bringen einen kontinuierlichen Strom von Teilen zu einem Rundschalttisch, die sie der Reihe nach an jede Montagestation transportiert. Beim Drehen des Tisches wird seine Winkelposition durch Sensoren genau erkannt, die rundherum in exakten Abständen montiert sind und ihn zum Stillstand bringen, sobald die Teile für den nächsten Vorgang korrekt positioniert sind. Dank der erstklassigen Schaltfrequenz von 180 Hz kann der induktive C23 Sensor hohe Erfassungsgeschwindigkeiten erzielen und einen maximalen Produktionsdurchsatz sichern. An jeder Montagestation werden Komponenten durch Bestückungsautomaten der Baugruppe hinzugefügt. Spezielle Transportmechanismen - darunter Vakuumheber, elektromagnetische Klemmen und mechanische Greifer - setzen die Teile schnell und genau in die ihnen zugeordneten Positionen ein. Bündig einbaubare induktive Sensoren spielen eine Schlüsselrolle, indem sie den sicheren Verschluss kundenspezifischer Greifer bestätigen, bevor ein anfälliger und hochwertiger Teil angehoben wird. Nach Abschluss der Endmontage werden die Fertigteile zu einem linearen Fördersystem weitergeleitet. Sie fahren zu den nachfolgenden Verarbeitungsstufen, darunter die Prüf- und Verpackungsprozesse. C23 Full Inox-Sensoren, die direkt oberhalb des Fördersystems montiert sind, erkennen jede Einheit beim Vorbeifahren. Bei dieser Prüfung wird nicht nur das Vorhandensein eines montierten Teils an der erwarteten Höhe oberhalb vom Förderband bestätigt, sondern auch der Durchsatz gemessen, indem eine Zählschaltung im Kundensteuersystem aktiviert wird. In automatisierten Montageanlagen ist der Dauerbetrieb normal. Zuweilen sind trotzdem kleinere Anpassungen oder Werkzeugänderungen notwendig. Serviceluken, die in nicht-sicherheitskritischen Bereichen eingebaut sind, ermöglichen es dann dem Wartungstechniker, solche Aufgaben zu erledigen, ohne die Produktion anlagenweit zu unterbrechen. Dank den Sensoren, die um den Umfang einer Luke in Abständen montiert sind, werden im Fall einer nicht vollständig gesicherten Öffnung entsprechende Warnsignale verlässlich aktiviert. Die PNP-schaltenden induktiven Sensoren der Baureihe C23 Full Inox verfügen dank ihrer IO-Link-Schnittstelle über die Fähigkeit, aus der Ferne mit einer anlagenweiten Steuerungsebene zu kommunizieren. In einer typischen automatisierten Anlage läuft jede Montagelinie im 24-Stunden-Dauerbetrieb, wobei dank Ferndiagnose die Notwendigkeit manueller Eingriffe in fast jedem Fall entfällt. Die IO-Link-Sensoren sind auf einfache Integration ausgelegt und mit sämtlichen IO-Link Master-Versionen kompatibel. Somit lassen sich der Setup und die Diagnosefunktionen zentral durchführen. Nach dem Abfragen gibt ein Sensor seine Hersteller- und Produkt-ID zurück, sodass Systemintegratoren aus der Ferne ermitteln können, ob der richtige Sensor am richtigen Platz ist. Die induktiven C23 Sensoren von Contrinex verfügen zusätzlich über eine abrufbare Selbsttest-Funktion, die die volle Leistung zu allen Zeiten bestätigt. Für die induktive Baureihe C23 gehört die Ferneinstellung des Ausgangsmodus abwechselnd als Schließer oder Öffner zur Standardfunktion des IO-Link-Protokolls. Systementwickler haben auch die Möglichkeit das Ausgangssignal zu ändern. Durch die Verzögerung des Schaltimpulses können alle Laufzeiten zwischen Sensor und Betätigungspunkt berücksichtigt werden, während durch die Impulsverlängerung sichergestellt werden kann, dass Slave-Geräte mit längeren Reaktionszeiten zuverlässig schalten, auch bei hohen Durchsatzraten. Schlussendlich bietet jeder Sensor eine Kontrolle des Ausgangszustands, die anhand seiner werkseitigen Konfiguration abgeleitet wird. Wenn das Ausgangssignal eines Sensors außerhalb eines Bereichs liegt der einem Schaltabstand von 80% bis 100% des Nennwerts entspricht, wird ein Alarm-Flag ausgelöst und somit die Notwendigkeit einer Kontrolle hervorgehoben. Für stark belastete Anlagenbetreiber ist es auch wertvoll, auf diese Weise weniger Sorgen zu haben. Die Verfügbarkeit ohne Aufpreis des Industriestandard-Protokolls IO-Link sichert die Kombination erstklassiger Leistung mit höchstem Bedienkomfort sogar in den anspruchsvollsten Bedingungen.