Einkabel-Servolösung
Schneller zuführen
Ein Handling-System für die Zuführung von empfindlichen Komponenten zeigt: Mit Einkabel-Servolösungen von Rockwell Automation und integrierter Automatisierung über EtherNet/IP lassen sich Betriebskosten verringern und die Inbetriebnahme- und Montagezeit verkürzen. Das Unternehmen Bremer Werkzeug- und Maschinenbau beschleunigt mit einer solch integrierten Servolösung die Taktzeiten ihres Trayfeeder-Zuführsystems um mehr als 25%.
Bild: Rockwell Automation GmbHDas im Jahr 1961 als Bremer Werkzeug- und Maschinenbau gegründete, kurz BWM, und heute zur Hueck Industrie Holding gehörende Unternehmen entwickelt, konstruiert und installiert weltweit maßgeschneiderte komplexe Montagesysteme für Kunden aus Industriebranchen wie Automobil, Elektronik, Elektrotechnik, Telekommunikation, Mess- und Regeltechnik sowie Testanlagen. In vielen der genannten Bereichen steigt der Bedarf an kompakten Tray-Logistiklösungen für die Zu- und Abführung von Komponenten. Dafür entwickelte BWM das autarke Zuführsystem Trayfeeder, das heute in zahlreichen Industrieunternehmen für verschiedene Anwendungen eingesetzt wird. Vor allem geht es aber um die kontrollierte Bestückung von Produktionsanlagen mit empfindlichen Komponenten bei hoher Montagesicherheit.
Bild: Rockwell Automation GmbHDie Herausforderung
Aufgrund der hohen Nachfrage galt es den Trayfeeder weiter zu verbessern, Entwicklungskosten zu senken, Taktzeiten zu verkürzen und letzten Endes auch die Marktakzeptanz weiter auszubauen. Die Zuführeinheit muss sich schließlich an zahlreiche Anwendungen und Produkte anpassen und mit Trays aus Kunststoff oder Metall Teilprodukte und Komponenten zeitgerecht, in korrekter Ausrichtung, Menge und Qualität an ein Montageband liefern können. Auf der Suche nach einer voll integrierten Steuerungslösung wandte sich der Maschinenbauer an Rockwell Automation.
Bild: Rockwell Automation GmbHDas System
Im Betrieb werden Paletten oder Trays mit Montagekomponenten bestückt, je nach Anwendung über ein kurzes Förderband transportiert, einzeln entnommen und in eine Entladestation gebracht, wo sie an einer horizontalen Achse ausgerichtet werden. Hier entnimmt ein Roboter je nach Bedarf eine Palette nach der anderen und bringt sie zur Montagestraße. Nachdem die Komponente entnommen wurde, werden die leeren Paletten von der Montagestraße entfernt und bis zum nächsten Einsatz gestapelt. Unterschiedliche Positionen zur Komponentenentnahme und zum Stapeln der Paletten stellen sicher, dass der Roboter in seinem Arbeitsbereich nicht behindert wird. Der Trayfeeder ist in drei Varianten mit Breiten von 360, 540 und 800mm verfügbar und lässt sich schnell und flexibel an neue Produkte anpassen. Das System transportiert Komponenten von bis zu 20kg auf Paletten von bis zu 400x600x70mm. Da der Trayfeeder-Benutzer unterschiedliche Palettengrößen verwenden kann, lässt sich die Standardlösung einfach an die jeweiligen Anforderungen anpassen. Andreas Hahn, Vertriebs- und Projektleiter bei BWM, erläutert die Vorteile: "Wir nutzen Automatisierungstechnik bei unserem Trayfeeder, da unsere Anforderungen schnell und einfach umgesetzt werden konnten. Darüber hinaus planen wir neue Märkte zu erschließen - da hilft uns auch die Akzeptanz der Produkte von Rockwell Automation."
Die Lösung
Um die Anforderungen von BWM zu erfüllen, schlug Rockwell Automation eine integrierte Automatisierungslösung vor, die aus Standardkomponenten bestehen sollte. Herzstück des Systems ist die Steuerung Allen-BradleyL18ERM CompactLogix, der zwei Servoantriebe vom Typ Allen-Bradley Kinetix 5500 in Echtzeit koordiniert. Diese lenken ihrerseits zwei Servomotoren der Allen-Bradley-Serie VPL über Einkabeltechnik. Ein Allen-Bradley PanelView Plus 600 als HMI sowie ein Stratix 2000 Ethernet Switch zur Kommunikation vervollständigen die integrierte Automatisierungslösung. Neben der Lieferung von Produkten und Komponenten stellte Rockwell Automation auch die Dienste eines Global OEM Technical Consultant (GOTC) zur Verfügung, der die gesamte Software anpasst. Zudem koordinierte ein weiterer Projektmanager des Automatisierungsanbieters den gesamten Prozess und sorgte für einen reibungslosen Ablauf. Aufgrund der integrierten Architektur basierend auf einer durchgängigen EtherNet/IP-Netzwerkstruktur kann die Steuerung beide Servoachsen in Echtzeit koordinieren, was die Taktzeiten von 20 auf 14s verkürzt. Eine Reduzierung um 6s mag nicht viel erscheinen, bedenkt man dies jedoch im Zusammenhang mit anderen, ebenfalls schnelleren Komponenten einer Produktionsanlage, summieren sich die Vorteile kürzerer Produktionszeiten deutlich. Durch ruckarmes Verfahren der Antriebskombination werden Schüttel- und Pendelmomente deutlich verringert. Das schont die mechanischen Komponenten der Anlage und erhöht die Gesamtlebensdauer des Trayfeeders. Durch die Nutzung von Ethernet als Kommunikationsbasis kann BWM die Maschine jederzeit in ein durchgängig verbundenes Unternehmensnetzwerk einbinden. Damit stehen herstellenden Unternehmen zahlreiche wertsteigernde Funktionen zur Verfügung, wie das Sammeln von Echtzeit- oder Leistungsdaten für das Qualitätsmanagement oder auch zur proaktiven Planung von Wartungsarbeiten. Außerdem kann die Produktion nicht nur direkt an den Vertrieb, sondern an Unternehmenssysteme angebunden werden, sodass alle Anlagen des Unternehmens miteinander abgestimmt und dadurch bestmöglich ausgelastet werden können. Da es sich um eine Standard-Ethernet-Anbindung über IP handelt, sind solche Vernetzungen einfach zu realisieren. Außerdem können über ebenfalls eingebundene Sicherheitslösungen Nutzerzugriffe einfach gesteuert und Missbrauch verhindert werden.
Das Ergebnis
"Die Automatisierungslösung von Rockwell Automation ist kosteneffizient", resümiert Andreas Hahn. "Sie senkt unsere Betriebskosten, beschleunigt die Inbetriebnahme und erleichtert durch die Einkabeltechnik des Kinetix 5500 die Installation. Mit unseren jetzigen Produkten von Rockwell Automation können wir künftig auch Neukunden außerhalb Europas ansprechen, da die Allen-Bradley-Technologie weltweit akzeptiert wird. Ein gutes Indiz für die Qualität unserer Kooperation ist es, dass wir mit dem Unternehmen bereits an unserem nächsten Projekt arbeiten."
Ein Handling-System für die Zuführung von empfindlichen Komponenten zeigt: Mit Einkabel-Servolösungen von Rockwell Automation und integrierter Automatisierung über EtherNet/IP lassen sich Betriebskosten verringern und die Inbetriebnahme- und Montagezeit verkürzen. Das Unternehmen Bremer Werkzeug- und Maschinenbau beschleunigt mit einer solch integrierten Servolösung die Taktzeiten ihres Trayfeeder-Zuführsystems um mehr als 25%.
Bild: Rockwell Automation GmbHDas im Jahr 1961 als Bremer Werkzeug- und Maschinenbau gegründete, kurz BWM, und heute zur Hueck Industrie Holding gehörende Unternehmen entwickelt, konstruiert und installiert weltweit maßgeschneiderte komplexe Montagesysteme für Kunden aus Industriebranchen wie Automobil, Elektronik, Elektrotechnik, Telekommunikation, Mess- und Regeltechnik sowie Testanlagen. In vielen der genannten Bereichen steigt der Bedarf an kompakten Tray-Logistiklösungen für die Zu- und Abführung von Komponenten. Dafür entwickelte BWM das autarke Zuführsystem Trayfeeder, das heute in zahlreichen Industrieunternehmen für verschiedene Anwendungen eingesetzt wird. Vor allem geht es aber um die kontrollierte Bestückung von Produktionsanlagen mit empfindlichen Komponenten bei hoher Montagesicherheit.
Rockwell Automation GmbH
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 6 2015 - 27.05.15.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
