Vipa und Yaskawa:
The New DNA of Performance
Gemeinsame Produkte in der Anwendung
Vipa ist bekannt für innovative und kundenorientierte Produktlösungen. Seit nunmehr 30 Jahren werden hier Automatisierungsplattformen mit zukunftsweisenden Technologien entwickelt, die zum Industriestandard geworden sind. Im Verbund mit Yaskawa geht Vipa jetzt noch einen Schritt weiter, denn das Produktspektrum reicht nun von der Steuerungstechnik über die Antriebstechnik bis hin zur Robotik. Unter der Überschrift 'The New DNA of Performance' präsentieren beide Unternehmen gemeinsam entwickelte Produkte und Lösungen.
Bilder: Vipa GmbHSo wie Mitte des 20. Jahrhunderts der Wissenschaft mit der Entschlüsselung der Molekülstruktur der DNA ein entscheidender Schritt gelungen ist, sehen es Vipa und Yaskawa als entscheidend an, nun den Grundstein für eine neue Art der Automatisierungstechnik gelegt zu haben.
Bild: Vipa GmbH
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Bild: Vipa GmbHDer Auftraggeber
Beim Autokauf überzeugt meist der erste optische Eindruck. Daher kommt auch der Innenausstattung eine wesentliche Bedeutung zu. In vielen Fällen stammen die hochwertigen Designteile von der Mono Group, die renommierte Automarken wie Audi, BMW, Daimler, Volvo und viele andere beliefert. Dazu entwickeln und produzieren über 500 Mitarbeiter weltweit in enger Zusammenarbeit mit den Autoherstellern Design-Elemente, die optische, haptische und konstruktive Vorteile bieten. Die Unternehmenszentrale der Gruppe befindet sich im belgischen Herstal, weitere Standorte sind in Deutschland, Schweden, China, in den USA und in Ungarn. Von der edlen Holz-Anmutung über Carbon-Teile bis zum sogenannten 'Piano Black'-Design, das sowohl auf Holz- wie auch auf Kunststoffteile appliziert wird, reicht die Palette der Produktfamilien. Dekorelemente aus Holz mit edelster Oberflächengestaltung und in vielfältigen Formen kommen aus der Fertigungsstätte Mono Ipolyfabric Kft. in Ungarn. Das Management hat sich hier anhand einer weitreichenden Automatisierungslösung in Zusammenarbeit mit der Firma ProgData Kft. in Vác (nördlich von Budapest) für die umfassenden Technologien von Vipa entschieden. ProgData Kft. mit Geschäftsführer Szabolcs Hoó ist ein sehr engagierter Projekt-Partner und ein versiertes Unternehmen für integrierte Automatisierungslösungen, die dem modernsten Stand der Technik entsprechen.
Bild: Vipa GmbH
Bild: Vipa GmbHAutomatisierung mit außergewöhnlichen Anforderungen
Für das Projekt bei der Mono Group wurde eine komplette Lösung aus einer Hand angestrebt. Die konnte die Vipa Elektronik-Systeme GmbH, der Vipa-Partner für Österreich und Teile des angrenzenden osteuropäischen Raums nach dem Zusammenschluss von Vipa und Yaskawa auch bieten. Die Antriebstechnik hat das Portfolio perfekt abgerundet und ermöglicht komplette Lösungen, auf die der Automatisierungsspezialist ProgData vertrauen konnte. Durch die schon bisher erfolgreiche Zusammenarbeit war auch der Automotive-Zulieferer Mono Group von den Vorteilen einer Belieferung aller Automatisierungskomponenten aus einer Hand sehr überzeugt. In dem Projekt hat ProgData das Konzept für die Automatisierung der Versorgung mehrerer Präzisionspressen-Systeme einer Lackspritzguss-Anlage mit etlichen Heizungs- und Pumpaggregaten entwickelt, in dem eine Hochleistungs-CPU des Typs VIPA 317-4NE13 als zentrale Steuerungseinheit fungiert. Für die Ansteuerung der Motoren und Pumpen sind V1000-Frequenzumrichter von Yaskawa im Einsatz, die über Profibus-DP-Kommunikation mit der S7-kompatiblen Vipa-CPU verbunden sind. Da es keinen Stillstand geben darf, wird die gesamte Anlage über ein hochsicheres Fernwartungssystem rund um die Uhr überwacht. Der zu verarbeitende, heißflüssige Zwei-Komponenten-Lack würde sonst sofort in den Rohren, Pumpen und Ventilen aushärten. Die Anlage befördert die Lack-Komponenten zu den mit ihr verbundenen Pressen über eine mehrstufige Pumpenanlage und ein Hochdruck-Rohrsystem. Das Anbringen der chemisch exakt abgestimmten Lackmischung an das Werkstück findet als Teil des Presszyklus statt. Im Augenblick ist die Anlage in der Lage, sechs Pressen zu versorgen. An einzelnen Prozess-Stationen und an allen sechs Komponentenpressen sind Schaltkästen mit dezentraler Peripherie des schnellen und kompakten Vipa-IO-Systems SLIO montiert, die ebenfalls über Profibus-DP mit der leistungsfähigen Vipa CPU aus der Speed7-Familie verbunden sind. Die Aufgabe der Steuerungsschränke liegt darin, anhand der Daten von den Druck- und Temperaturferngebern bzw. -Sensorik die Lackmischung stets mit dem auf die jeweilige Bauteil-Technologie abgestimmten richtigen Druck- und Mischungsverhältnis in die Presswerke zu injizieren. Das genau Mischungsverhältnis und die präzise Einschussmenge sind wesentliche Hauptkriterien in diesem Prozess. "Das aktuelle, neu ausgeklügelte System mit perfekt funktionierender und schneller Hardware liefert überraschend gute Ergebnisse. Im Vergleich mit anderen bereits existierenden Anlagen im Werk portioniert dieses System die Einschussmenge zehn Mal genauer", so Spezialist Szabolcs Hoó. Was das Mischverhältnis betrifft, erreicht die Genauigkeit das Fünffache des bisherigen Werts. Das verdankt man der Geschwindigkeit des Systems (SPS-Programmgröße: 1MB, Zyklenzeit: 2ms) und dem neuen, intelligenten Regelungsprinzip. Aufgrund des innovativen Regelungsverfahrens übt die Länge der Leitungen keinen Einfluss auf die Portionierung der chemischen Mischung aus.
Bilder: Vipa GmbH
Bilder: Vipa GmbHPräzise gesteuerter Prozessablauf, damit nichts schiefgeht
Zunächst werden die beiden Grundstoffe des Zwei-Komponenten-Lacks in Fässern in einen Wärmeschrank gestellt und auf 60°C aufgeheizt. Von dort wird das jeweilige Material in isolierte Prozessbehälter geleitet, bei denen es sodann auf die optimale Verarbeitungstemperatur von 85°C weitererhitzt wird. Auch hier ist höchste Präzision beim Fördern sowie Temperieren gefragt und somit entsprechende Sensorik in Verbindung mit der intelligenten Automation. "Über Rührwerke und Pumpen werden die flüssigen Lack-Komponenten für den Pressvorgang aufbereitet, wobei sie ständig im Kreis gepumpt werden müssen, damit sie nicht hart werden. Weiterhin ist sicherzustellen, dass sich die Qualität, Viskosität und Temperatur der Chemikalien nicht verändert", erläutert Szabolcs Hoó, versierter Experte für Prozessoptimierungen. Zwischen allen Behälterstationen werden die flüssigen Lackbestandteile kontinuierlich zirkuliert. In den Behältern werden sie permanent gerührt und von Bläschen befreit (vakuumiert). Das komplette Rohrsystem verfügt abschnittsweise über individuelle Temperaturregelungen. Die Chemikalien können dann je nach Anwendung mit einem Druck von 150 bis 300bar an die Pressen gebracht werden. In diese werden die vorbereiteten Kunststoff- oder Aluminiumteile mit Holzoberfläche eingelegt, sodass nun der Pressvorgang stattfinden kann. Dies ist der heikelste Prozessschritt im gesamten System, denn hierbei werden die zwei Lack-Komponenten vermischt, und dies kann nur innerhalb eines sehr engen Zeitfensters geschehen. Es stehen nur einige Sekunden für die genaue Verteilung der Chemikalien im Presswerkzeug zur Verfügung, in dem sich das Werkstück gerade befindet. Das Injizieren wird von einem hydraulisch betriebenen, temperaturgeregelten Spezialwerkzeug vorgenommen. Die gepressten Design-Teile werden nach diesem entscheidenden Prozess-Schritt durch darauf folgendes Trocknen, Schleifen, Polieren und Beizen in den endgültigen Zustand gebracht. Messungen haben ergeben, dass bislang unerreichte Härtegrade der Oberflächenschichten erzielt werden konnten.
Bild: Vipa GmbHFazit
Der Einsatz moderner und präzise arbeitender Automatisierungstechnik auf der Basis einer Vipa/Yaskawa Anlagenlösung ermöglicht es der Mono Group, eine Produktqualität zu erreichen, die hinsichtlich der Oberflächenhärte bisher unerreichbar war und die eine um das 10-fache genauere Materialportionierung erlaubt. n
Vipa ist bekannt für innovative und kundenorientierte Produktlösungen. Seit nunmehr 30 Jahren werden hier Automatisierungsplattformen mit zukunftsweisenden Technologien entwickelt, die zum Industriestandard geworden sind. Im Verbund mit Yaskawa geht Vipa jetzt noch einen Schritt weiter, denn das Produktspektrum reicht nun von der Steuerungstechnik über die Antriebstechnik bis hin zur Robotik. Unter der Überschrift 'The New DNA of Performance' präsentieren beide Unternehmen gemeinsam entwickelte Produkte und Lösungen.
Bilder: Vipa GmbHSo wie Mitte des 20. Jahrhunderts der Wissenschaft mit der Entschlüsselung der Molekülstruktur der DNA ein entscheidender Schritt gelungen ist, sehen es Vipa und Yaskawa als entscheidend an, nun den Grundstein für eine neue Art der Automatisierungstechnik gelegt zu haben.Bild: Vipa GmbHBilder: Vipa GmbH
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Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 1+2 2015 - 29.01.15.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
