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Industrielle Automation 2/2015

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Industrielle Automation 2/2015

HANNOVER MESSE

HANNOVER MESSE 2015 Robert Urech, Vertriebsbüroleiter Zürich bei Beckhoff in der Schweiz Offen und flexibel LIVE@ Steuerungstechnik für die hochpräzise und vernetzte Lenkwellenmontage Robert Urech Eine Lenkwelle in der Lenksäule eines Fahrzeugs ist ein äußerst sensibles und wichtiges Bauteil. Dementsprechend hohe Anforderungen werden an die Produktion gestellt. LCA Automation setzt als Spezialist für solche Montageanlagen auf die Offenheit und Flexibilität der PC-basierten Steuerungs- und Antriebstechnik von Beckhoff. Der Sondermaschinenbauer LCA Automation AG aus Affoltern am Albis in der Schweiz verfügt über langjährige Erfahrungen insbesondere bei Produktionsanlagen für die Automobilindustrie. Einer der Schwerpunkte ist der Bereich Lenkung, in dem LCA an nahezu alle europäischen Fahrzeughersteller liefert. Rainer Pölzl, zuständig für Projektierung und Steuerungstechnik, erläutert: „Wir liefern schlüsselfertige Montageanlagen, von der Planung über die Entwicklung bis hin zu Aufbau und Inbetriebnahme. Hierzu zählt sowohl die mechanische Konstruktion als auch die Elektrik, Steuerungstechnik und Software. Ein gutes Beispiel ist die aktuelle Montageanlage für die Schiebeverbindung einer Lenksäule, die nicht nur effizient, sondern vor allem äußerst präzise und fehlerfrei arbeiten muss. Schließlich kann das korrekte Nachgeben des Lenkrades beziehungsweise Die jüngst entwickelte Lenkwellen-Montageanlage nutzt PC-Control als durchgängige Steuerungstechnik. Bei der in nur acht Monaten realisierten Anlage werden zuder Lenksäule bei einem Frontalzusammenstoß entscheidend für das Überleben der Fahrzeuginsassen sein.“ Langjährige Erfahrung Von den Vorteilen der PC-basierten Beckhoff- Steuerungstechnik profitiert LCA Automation bereits seit dem Jahr 2000. Rainer Pölzl erinnert sich: „Dass die Wahl auf Beckhoff fiel, hatte mehrere Gründe: das breite, skalierbare und offene Produktportfolio, ebenso wie die Leistungsfähigkeit der IPC- Technologie und vor allem die Innovationsfähigkeit des Unternehmens. Wichtig war uns, mit PC-Control ein äußerst flexibles und durchgängiges System aus abgestimmter Soft- und Hardware nutzen zu können, bis hinunter auf die I/O-Ebene. Die Offenheit des Systems erleichtert sowohl die Einbindung unserer Maschinen in verkettete Montageanlagen der Endkunden als auch die Kommunikation mit MES- und ERP- Systemen.“ LCA Automation profitierte auch unter einem anderen Aspekt von der Flexibilität und Leistungsfähigkeit der PC-basierten Steuerungstechnik. „Zunächst wurde die bisherige, speziell auf unsere Belange zugeschnittene Steuerungssoftware auf Twin- CAT abgebildet. Anschließend wurden von Jahr zu Jahr immer mehr der zahlreichen Prozesse portiert und weiterentwickelt. Dabei erlaubte es PC-Control durch seine Offenheit, zunächst parallel mit unserer eigenen, über PROFIBUS einfach einzubindenden Achs- und Prozesssteuerung zu fahren. Unterstützt durch die kontinuierliche Weiterentwicklung des Beckhoff-Systems, zum Beispiel über leistungsfähigere Prozessoren oder mit der Einführung des bis in die Klemme durchgängigen, extrem schnellen EtherCAT, konnte unser altes System schließlich im Jahr 2010 vollständig abgelöst werden“, so Pölzl. Komplexe Anlage, flexibel gesteuert 56 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2015

nächst die Einzelteile über drei Einlegeplätze manuell in die Werkstückträger des automatischen Transportsystems eingelegt. Die Werkstückträger durchlaufen dann die einzelnen Bearbeitungsstationen. So wird an einer Station z. B. das rohrförmige Rohmaterial verpresst und verformt, anschließend mit anderen Einzelteilen verbunden und dabei gefettet und geölt. An allen Bearbeitungsstationen wird auf Maßhaltigkeit und Funktion geprüft, d. h. beispielsweise auf die Anwesenheit aller notwendigen Teile und auf die Einhaltung der richtigen Kräfte bei Fügeprozessen. Auf diese Weise ergibt sich eine zuverlässige Gut-/Schlechtteil- Erkennung, die als Information dem jeweiligen Werkstückträger mitgegeben wird. In einer abschließenden Messstation folgt eine komplizierte Abschlussprüfung, wie Pölzl erläutert: „Ein solches Teil der Fahrzeuglenkung darf einerseits keinerlei Spiel aufweisen, andererseits aber auch nicht so fest miteinander verbunden sein, dass bei einem Unfall das Zusammenschieben verhindert wird. Diese Prüfung erfordert tiefgehendes Know-how und wurde vor rund drei Jahren ebenfalls von unserem pro prietären Steuerungssystem auf PC- Control portiert.“ Die Lenkwellen-Montageanlage nutzt vier Schaltschrank-PCs C6930, mit Intel- Core2-Duo-Prozessor (2,53 GHz), und je ein 15"-Control-Panel CP7902. Einer der Rechner dient als Master, u. a. zur Übernahme der Prozessdaten bzw. für die Anbindung an die ERP-Ebene. Die übrigen IPCs steuern die internen Abläufe der Montageanlage. Der komplexe Prozess umfasst mehr als 1 000 I/Os, die insbesondere beim Erfassen analoger Daten nach Möglichkeit immer dezentral vor Ort über 01 Vier Schaltschrank-PCs bilden das Steuerungsherz der Montageanlage EtherCAT-Box-Module in Schutzart IP 67 realisiert werden. Hinzu kommen u. a. 18 Servoachsen – aufgebaut aus AX5000- Servoverstärkern bzw. AM3000-Servomotoren und angesteuert per TwinCAT NC I. Für eine leistungsfähige Vernetzung sorgt EtherCAT, das sich laut Rainer Pölzl ideal in das PC-Control-System einfügt: „Mit Twin- CAT lässt sich durch die sehr gute Systemintegration optimal auf die Datenkommunikation zugreifen. So sind beispielsweise nachträgliche Erweiterungen viel einfacher möglich als mit einer Drittsoftware.“ Offen für Innovationen Für zukünftige Projekte sieht Pölzl noch weiteres Innovationspotenzial durch PC- Control. So stelle man derzeit auf die neue Softwaregeneration TwinCAT 3 um. Viele Vorteile sieht Pölzl zudem in der modernen Multitouch-Bedientechnologie, besonders in Verbindung mit der Einkabelanschlusstechnik CP-Link 4. Multitouch ermögliche für den Maschinenanwender eine deutliche Steigerung hinsichtlich Bedienkomfort und -sicherheit. Und auch das Thema Maschinensicherheit an sich hat er auf seiner Entwicklungsagenda: „Zusammen mit der Einführung von TwinCAT 3 werden wir auch unsere bisher getrennt realisierte Safety-Lösung auf das Beckhoff-System umstellen.“ Fotos: Aufmacher LCA Automation, 01 + 02 Beckhoff www.beckhoff.de 02 Nicht nur die Antriebstechnik unterstützt die kompakte Bauweise, sondern auch die I/O-Module Identifikation sichern. Anwendungen optimieren. Integration vereinfachen. 13.-17. April 2015 Halle 9, D76 F190 – Flexibelster UHF Schreib-/Lesekopf für den weltweiten Einsatz Umschaltbare Antennenpolarisation garantiert zuverlässige Tag-Identifikation Kompaktes und robustes Gehäuse zum vielseitigen Einsatz Vorgefertigte Funktionsbausteine zur einfachen Systemintegration Multitag-Lesung für erhöhte Produktivität www.pepperl-fuchs.de/F190

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