Fertigung von bis zu 60 Katalysatortypen mit RFID

Prozessanforderung

Die Katalysatoren-Produktion weist eine hohe Variantenvielfalt auf. Auf kundenindividuell gefertigten Montageanlage für Katalysatoren eines Lkw-Herstellers werden bis zu 60 verschiedene Katalysatortypen gefertigt. 20 verschiedene Werkzeuge sind dafür in der Fertigungszelle im Einsatz.

Die Kats sind unterschiedlich groß, im Querschnitt rund, oval oder polygon. Die Produkte werden im Hardstuffing- oder Softstuffing-Verfahren hergestellt.

Leere und volle Rohre für die Kat-Herstellung werden in der Anlage von Robotergreifern zwischen zwei Bearbeitungsstationen transportiert.

Zielsetzung

• Fertigung aller 60 Varianten ohne Umrüstzeiten der Produktionsmaschine
• Rückverfolgbarkeit der verbauten Materialien für 10 oder mehr Jahre
• Reduzierung von Kosten und Imageschäden durch eventuelle Rückrufaktionen
• Automatische Steuerung des Pneumatikgreiferdrucks in Abhängigkeit gefüllter oder leerere Rohre

Lösung

Die Werkzeugidentifikation in der Fertigungszelle wird über eine HF-RFID-Lösung gewährleistet. HF-Datenträger werden in den Metallkorpus jedes einzelnen Werkzeuges eingelassen sind. An den Werkzeugaufnahmen sind HF-Schreibleseköpfe installiert. Der verbaute Schreiblesekopf hat eine Bauhöhe von 14 Millimeter und bietet einen maximalen Schreibleseabstand von bis zu 72 Millimetern. In der Metallumgebung der Kirschenhofer-Maschine fällt die Lesereichweite kürzer aus. Der Abstand ist ausreichend, um den Schreiblesekopf vor Kollisionen mit dem Werkzeug zu schützen.

Die Kommunikation zum Greifdruck beim Rohrtransport der entsprechenden Analogwerte an das Pneumatikventil erfolgt über ein IP67-Modul. Das Modul ist direkt auf dem Roboterarm montiert und gibt die Werte von der Steuerung zum Ventil weiter. Ein weiteres Modul mit Analogeingängen gibt die Analogwerte des Pneumatikventils zurück an die Steuerung.

Technologiepartner

• Turck – RFID- und Profinet-Hardware

Hardware & Software

• Turck: HF-Schreiblesekopf TN-Q14
• Turck: HF-Datenträger TW-R30-M-K2
• Turck: Profinet-I/O-Modul TBEN-S2-4AO
• Turck: Profinet-I/O-Modul TBENS1-8DXP

Vorteile

• Vermeidung von Schäden und Produktionsausfällen in der Kat-Herstellung durch falschen Werkzeugeinsatz
• Reduzierung von Kosten und Imageschäden durch eventuelle Rückrufaktionen auf ein Minimum
• Ein Profinet-Kabel und eine Spannungsversorgung anstatt einer aufwändigen, komplexen Verkabelung
• Optionale Verschleißerkennung auf Kundenwunsch

Perspektive

• Kirschenhofer plant, zukünftig auch TBEN-S2-RFID-Module von Turck einzusetzen. Diese können bis zu 32 adressierbare Schreibleseköpfe im sogenannten Bus-Mode in Linientopologie anbinden. Das reduziert den Verdrahtungsaufwand von den Schreibleseköpfen zum RFID-Interface. Zusätzlich werden weniger Interfaces benötigt. Das spart Kosten und Platzbedarf.

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