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Industrielle Automation 3/2017

Industrielle Automation 3/2017

KOMPONENTEN UND SOFTWARE

KOMPONENTEN UND SOFTWARE Effizienzsteigerung in der Holzverarbeitung Lichtgitter ermöglichen exakte Positionierung und fehlerfreies Handling von Brettern in automatisierter Möbelfertigung In Sägewerken oder in der Möbelindustrie stellen messende Lichtgitter eine effiziente Lösung für die Prozesssteuerung und Qualitätsüberwachung bei der Holzverarbeitung dar. Sie übernehmen Aufgaben wie die Volumenmessung von Rundhölzern und die optische Inspektion von Furnieroberflächen sowie Beschichtungen. Dabei erweisen sich die Lichtgitter als wirtschaftlicher und robuster als optische High-End-Lösungen. Die messenden Lichtgitter der Produktfamilie MLG-2 von Sick folgen einem modularen Konzept, durch das sie sich an vielfältige Aufgabenstellungen in der Holzund Möbelindustrie anpassen lassen. Feldbusse als Kommunikationsstandard sowie das spezielle ASIC, das die bis zu 512 Strahlen eines MLG-2 einzeln auswertet und so verschiedene applikationsspezifische Aufgabenstellungen der Holzverarbeitung löst, sind standardmäßig integriert. Zudem können Überwachungshöhen zwischen 150 und 3 200 mm in verschiedenen Strahlrastern von 2,5 bis 50 mm, Reichweiten bis zu 8,5 m und die I/O- und Feldbus-Schnittstellen Michael Burger, Produkmanager Lichtgitter, Mohamed Hassoun, Technical Industry Manager Wood Industry; beide SICK AG, Waldkirch passend zur Anwendung und den Automatisierungswünschen konfiguriert werden. Für komplexere Aufgabenstellungen ist es möglich, ein oder mehrere Lichtgitter gemeinsam mit wegmessenden Encodern zu hochgenauen Volumenmesssystemen zu erweitern. Detektions- und Applikationssicherheit gewährleisten Ein entscheidendes Merkmal für den Einsatz der MLG-2 in Sägewerken und der Möbelfertigung ist ihre Robustheit: Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen - 30 und + 55 °C und sie bieten sowohl Schutzart IP65 als auch IP67 in einem Gerät vereint. Bei Bedarf sorgt eine Schutzröhre für zusätzliche Standfestigkeit bei grobem Schmutz und die absolute Gleichlichtfestigkeit bis 150 000 Lux schützt das Lichtgitter in allen Spektralbereichen gegen Blenden durch direktes Sonnenlicht und Fremdlicht. Zusammen mit der intelligenten Auswertung und Ausblendung, bspw. von fliegenden Spänen, sind jederzeitige Detektionsund Applikationssicherheit sowie eine hohe Verfügbarkeit gewährleistet. Das intelligente Halterkonzept gewährleistet eine sichere mechanische Montage. Quickfix-Halterungen ermöglichen eine rasche und stabile Befestigung, z. B. an einem Maschinenrahmen. Sollte die Montage eine besondere Ausrichtung des Lichtgitters erfordern, stehen optional Flexfix-Ausrichthalter zur Verfügung. Beide Haltersysteme bieten mehr Montageflexibilität als bspw. bei der Befestigung über eine Nut. Zuverlässige Oberflächeninspektion aus nächster Nähe Wenn in Sägewerken Rundholz vor der Weiterverarbeitung oder dem Weitertransport sortiert werden soll, erfolgt dies in der Regel anhand des Durchmessers und des Volumens der Stämme. Je nach Baumart, Wachstum, Feuchtigkeit oder sonstiger Umfeldbedingungen können sich dabei für optische 2D- und 3D-Sensoren Einschränkungen in der Detektionsleistung und der Genauigkeit ergeben, die manchmal selbst mit hohem Aufwand nur begrenzt behoben werden können. Als technisch und wirtschaftlich effiziente Lösung bewährt sich ein System aus zwei MLG-2 in IPG2-Schutzröhren und einem Inkremental-Encoder. Die Lichtgitter sind an der Fördereinrichtung so montiert, 60 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2017

KOMPONENTEN UND SOFTWARE dass sie einen Rahmen bilden, durch den der Baumstamm transportiert wird. Während das Lichtgitter den Durchmesser ermittelt, liefert der Encoder die Weginformation als dritte Messdimension. Diese Volumenmessung ist nicht nur unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit des Baumstammes, sondern bietet aufgrund der robusten Gehäusetechnik der Lichtgitter auch unter rauesten Umgebungsbedingungen eine hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit. Zudem ist sie im Vergleich zu einem sonst erforderlichen 4-Kamera-System mit Industrie-PC und Software wirtschaftlicher – zumal der Anwender die MLG-2-Lösung in Eigenregie umsetzen kann. Auch bei der Inspektion von Furnieroberflächen bietet die Lichtgitterlösung Vorteile. Mithilfe der Locherkennungssoftware wird die Auflösung so verfeinert, dass Löcher oder Risse zuverlässig detektiert werden können. Von Vorteil ist dabei, dass das Lichtgitter direkt über der Oberfläche der Materialbahn montiert werden kann. Das Furnier wird so aus der Nähe wie durch eine Lupe inspiziert – und nicht aus größerer Entfernung durch ein Teleobjektiv. Sollen die Position und die Breite der Endlosbahn erkannt oder zur Bahnkantenregelung des Furniers eingesetzt werden, ist das Lichtgitter auch hier eine effizientere Lösung als teure 2D-oder 3D-Kameras. Exakte Anzahl von Brettern ermitteln In der automatisierten Möbelfertigung sind die exakte Positionierung und das fehlerfreie Handling von Brettern und Verbundplatten entscheidend für reibungslose Prozesse. Eine typische Aufgabenstellung für 01 Die messenden Lichtgitter folgen einem modularen Konzept, durch das sie sich an vielfältige Aufgabenstellungen in der Holzund Möbelindustrie anpassen lassen 02 Das MLG-2-ProNet verfügt über einen Remotezugang zur automatischen Formatumstellung oder zum Abruf von Status- und Diagnoseinformationen Lichtgitter ist die Volumenmessung gestapelter Platten unabhängig von deren Oberflächenbeschaffenheit. Mit den Informationen der Anlagensteuerung zur aktuellen Brettcharge kann das Lichtgitter basierend auf dem gemessenen Volumen durch seine hohe Auflösung die genaue Anzahl der Bretter auf dem Stapel ermitteln. Der Schwund von Platten wie auch eine Überhöhe des Stapels kann so exakt quantifiziert und der Fertigungs- sowie der Logistikprozess auf diese Weise optimiert werden. In einer Anwendung vor einem CNC- Bearbeitungszentrum für Verbundplatten wird ein MLG-2-ProNet in doppelter Funktion eingesetzt. Zum einen erkennt es, wenn beim Abstapeln eine Platte mit einem Vakuumgreifer angehoben wird und dabei eine weitere Platte als unerwünschte Doppellage an ihrer Unterseite haften bleibt. Zum anderen misst das Lichtgitter nach jedem Greifen die verbleibende Höhe des Plattenstapels. Die Kommunikation der Sensordaten direkt an die Steuerung erfolgt über die integrierte Feldbusschnittstelle. In einer weiteren Applikation vor einer Durchlaufbohrmaschine erfasst ein Lichtgitter zusammen mit einem Inkremental- Encoder millimetergenau die Breite, Länge und Position der durchlaufenden Bretter. Mithilfe der Messdaten können die Charge und der Bretttyp identifiziert werden, sodass im weiteren Prozess die Löcher an der richtigen Stelle gebohrt werden. Die gleiche Systemkonfiguration aus optoelektronischer und rotativer Sensorik kommt am Einlauf von Lackiermaschinen zum Einsatz. Hier dient die Dimensions- und Positionsmessung dazu, den Verfahrweg der nachgelagerten Sprüheinheiten so anzupassen, dass der Lackverbrauch optimiert wird. www.sick.de Sicherheitstechnik für den Maschinenbau www.euchner.de Transpondercodierte Sicherheitsschalter CTP mit Zuhaltung Zuhaltekraft 2600 N Robustes Gehäuse mit Metallkopf Bis zu 3 Bedienelemente integrierbar Reihenschaltung von bis zu 20 Geräten Geeignet für explosionsgefährdete Bereiche Höchste Sicherheit, Kategorie 4 / PL e Manipulationssicher Optional mit bistabiler Zuhaltefunktion EUCHNER GMBH + CO. KG I KOHLHAMMERSTRASSE 16 I 70771 LEINFELDEN-ECHTERDINGEN I 0711 7597-0 I INFO@EUCHNER.DE