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Industrielle Automation 6/2016

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Industrielle Automation 6/2016

STEUERN UND ANTREIBEN

STEUERN UND ANTREIBEN Präzise positioniert Verfahrbare Linienlaser beweisen Flexibilität und Schnelligkeit Dunja Kandel Laserpositioniersysteme müssen in automatisierten Fertigungsprozessen in der Lage sein, maximale Präzision bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten zu erzielen. Einfache Integration und flexible Ansteuerung werden dabei zu einer zunehmend wichtigen Anforderung. Der Beitrag beschreibt ein System, das alle Anforderungen vereint: präzise und flexibel positionierbare Lasermodule, die über EtherNet/IP, Profibus und Profinet direkt aus der SPS steuerbar sind. Linienlaser sind heute integraler Bestandteil in vielen maschinellen Fertigungsprozessen und unterstützen den Werker bei zahlreichen Aufgaben. Sie ermöglichen präzise Zuschnitte in der Holzbearbeitung oder ein exaktes, schnelles Ausrichten und Positionieren von Gummilagen in der Reifenproduktion. Auch die visuelle Qualitätskontrolle ist in vielen Fertigungsprozessen nicht wegzudenken. Flexibel verfahrbare Lasermodule Speziell für diese Anforderungen hat LAP ein Lasersystem konzipiert, das direkt aus der SPS steuerbar ist. Das Positioniersystem mit verfahrbaren Lasermodulen projiziert Laserlinien mit einer Projektionsgenauig­ Dunja Kandel, LAP GmbH Laser Applikationen in Lüneburg keit von ± 0,2 mm auf die Arbeitsfläche. Ein System besteht in den meisten Applikationen aus einem feststehenden Mittenlaser und zwei beweglichen Lasern, die sich hochpräzise positionieren lassen. Geschwindigkeit und Position sind flexibel einstellbar: Auf einer bis zu 2,6 m langen Lineareinheit bewegen sich die Lasermodule mit Geschwindigkeiten von bis zu 1 m/s. Zwei Einheiten lassen sich kombinieren, sodass – je nach Konfiguration – bis zu vier unabhängig voneinander bewegliche Module symmetrisch oder asymmetrisch verfahren werden können. Qualitätssicherung für Reifen: Lage für Lage präzise gewickelt In der Reifenherstellung tragen Laserpositioniersysteme maßgeblich zu einer erfolgreichen Produktion bei, indem sie eine konstant hohe Qualität der Reifen sicherstellen. Während des Aufbaus der Reifen an Reifenaufbaumaschinen projiziert das Für eine einfache Projektierung und Inbetriebnahme stehen die Ergebnisse des Projektes als technisches Whitepaper „Einbindung eines Servolaser Xpert in eine ControlLogix-Steuerung“ zur Verfügung. Der beschriebene Ablauf zeigt Schritt für Schritt, wie der Xpert über die eigene Steuerung mit EtherNET/IP-Anschluss und unter Verwendung der RSLogix 5000- Programmiersoftware einfach und schnell in die SPS eingebunden werden kann. Mehr dazu unter dem Link: http://bit.ly/LAP_Whitepaper. Lasersystem für jeden Produktionsschritt Linien auf die rotierende Reifenaufbautrommel, anhand deren die Gummilagen oftmals noch manuell ausgerichtet werden. Der feststehende Laser markiert die Reifenmitte, während die beweglichen Lasermodule parallel links und rechts für die Außen begrenzungen gesetzt werden. Die aus der SPS gesteuerte Verfahreinheit platziert die Laserlinien Lage für Lage automatisch exakt in die benötigte Position. Einfache Anbindung an die SPS Neben der geforderten Präzision und Geschwindigkeit erwarten Anwender eine reibungslose Kommunikation und Industrie standard konforme Anbindung an ihre 76 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2016

STEUERN UND ANTREIBEN Maschinensteuerung. Denn viele internationale Reifenhersteller setzen für die effiziente Überwachung ihrer Produktionsan lagen auf eine einheitliche Steuerungsinfrastruktur. Für die Integration des Lasersystems stellt LAP daher mit EtherNet/IP, Profibus und Profinet die weltweit verbreitetsten Schnittstellenstandards bereit, mit denen sich das Positioniersystem an die gängigen Steuerungen anbinden und leicht steuern lässt. Parametrierung im laufenden Betrieb Bestätigt wird dies durch Prof. Dr. Philipp Odensass, Institut für Produkt- und Prozessinnovation an der Leuphana Universität Lüneburg. Der Programmierexperte hat die Integrierfähigkeit des Servolaser Xpert geprüft. Auch verschiedene Target-Positionen, Geschwindigkeiten, Laserintensitäten sowie unterschiedliche Positionsauflösungen, z. B. in μm, mm oder inch wurden als Beispiele für den Anwender getestet. Über EtherNet/IP lässt sich die Einbindung des Positioniersystems in Steuerungen wie beispielsweise ControlLogix von Rockwell Automation mit der Programmiersoftware RSLogix 5000/Studio 5000 einfach realisieren, ohne dass ein zusätzliches Steuerprogramm notwendig ist. Die ControlLogix bietet dazu eine einfache Integrationsmethode mittels Electronic Data Sheet (EDS) auf Basis einer Textdatei an. Die Kommunikation zur Steuerung und Überwachung erfolgt über die Ein- und Ausgangs-Tags. Alle Einstellparameter werden in der Steuerung zentral gehalten und verwaltet. Ebenso können alle Ist-Werte, wie die Positionen der Laser, deren Auflösung und Systemstatus ständig in die SPS Flexibel aus der SPS steuerbare Positionierlaser steigern Qualität und Geschwindigkeit in der Produktion. eingelesen werden. Zur Initialisierung werden die Parameter für Projektionsdistanz, Positions-Offset und Positionsauflösung einmalig von der SPS an den Servolaser Xpert geschrieben und von diesem innerhalb von drei Sekunden übernommen. Alle anderen Parameter wie die aktuellen Soll- Positionen, Laserintensitäten usw. können im laufenden Betrieb „on the fly“ neu vorgegeben werden. Dies reduziert den Parametrieraufwand, ohne die Flexibilität einzuschränken: Unterschiedliche Positionen, Bewegungsfolgen sowie Helligkeit der Laserlinien lassen sich kundenindividuell konfigurieren. Vielseitig einsetzbar in Produktionsprozessen „Die Unterstützung standardisierter Feldbusse qualifiziert das Lasersystem als flexible Fertigungskomponente in zahlreichen Industrien. Für die intelligente Assistenz des Werkers in der Produktion und in produktionsnahen Bereichen besteht weiterhin ein hoher Bedarf“, sagt Ralf Müller- Polyzou, Leiter Marketing und Produkt management der LAP GmbH Laser Applikationen. „Die Zusammenarbeit mit Prof. Odensass ermöglicht uns eine Optimierung des Servolaser Xpert für die praktischen Anforderungen des Automatisierers“. Bilder: Aufmacher Fotolia, sonstige LAP www.lap-laser.com Das Positioniersystem ist in der Reifenproduktion etablierter Standard für die Qualitätskontrolle, um das Auflegen der Gummilagen an Reifenaufbautrommeln visuell zu kontrollieren Your Global Automation Partner Steuerparadies! HMIs und Block-I/Os mit CODESYS-3-SPS Flexibel einsetzbar als PROFINET Controller, EtherNet/IP Scanner oder Modbus TCP Master – zusätzlich CANopen, Modbus RTU und RS232/485 TX500: Moderne HMI/PLC-Kompaktgeräte zur einfachen Programmierung der Steuerungs- und Visualisierungsfunktionen mit CODESYS 3 TBEN-L-PLC: Robuste IP67-Block-I/Os mit CODESYS-3-SPS für intelligente Steuerungskonzepte ohne Schaltschrank SPS IPC Drives Wir sind für Sie da! Halle 7, Stand 351 www.turck.de/plc

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