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Große Bauteile für Luft- und Raumfahrt optimiert prüfen

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PC-basierte Plattform vereinfacht Systemintegration

„Die Applikationen, auf die wir mit dem Robopogo-System abzielen, sind sehr speziell. Darum benötigen wir flexible Automatisierungstechnik, die einen einfachen Systemaufbau ermöglicht“, fährt Moon fort. „PC-basierte Steuerungen sind ideal, weil wir alle Aufgaben mit einer integrierten Plattform aus einer Hand lösen können.“ Bei Genesis Systems sind alle Funktionen in den Embedded-PC CX2030 integriert – SPS, Sicherheits-SPS, Motion Control, HMI-Software, Windows-Betriebssystem und die eigenen Prüfprogramme von Genesis. „Wir nutzen den CX2030 in Systemen mit 20 Robotern und lasten die CPU dabei nur zu etwa 25 % aus“, erklärt Steckel. „Die Erfassung aller Prüfdaten und die Kommunikation mit 20 Kuka-Robotern im Millisekundentakt ist beeindruckend. Das zeigt deutlich die Vorteile von PC-based Control und Ethercat.“

Systemprogrammierung und Runtime mit Twincat-3-Software vereinfacht die Systembereitstellung weiter. „Zur Entwicklungsumgebung gehören Structured Text und objektorientierte Programmierung. Dadurch können wir das Robopogo-Konzept je nach Bedarf einfach anpassen – an Systeme mit vier Robotern oder auch mit 20“, hebt Moon hervor. „Bei einem neuen System muss man nur Basisparameter anpassen, statt ein neues Programm zu schreiben“, fügt Steckel hinzu.

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Schlank automatisieren und Sicherheit erhöhen

Robopogo und die anderen NDI-Systeme von Genesis kommunizieren über Ethercat, das von den größten Roboterherstellern der Welt ebenfalls unterstützt wird. Genesis Systems war auch ein Early Adopter von Ethercat P für One Cable Automation. „Seitdem Genesis Systems in größerem Maßstab für die Luft- und Raumfahrt arbeitet, werden Anwendungen für Teile mit einer Länge von 100 m und mehr benötigt“, erzählt Moon. „Wenn man die zahlreichen erforderlichen Kabel zurück zum Schaltschrank führen muss, ist das zeitaufwendig und teuer. Deswegen nutzt Genesis Systems Ethercat P für die Übertragung von Leistung und Ethercat-Signalen zwischen den einzelnen Stationen und kann auf eine Rückleitung von den Stationen zum Hauptschaltschrank verzichten.“ IP67-­geschützte Ethercat-P-Box-Module sowie Servomotoren und -antriebe mit One Cable Technology (OCT) reduzieren den Gesamtverkabelungsaufwand weiter.

Twinsafe als in das Ethercat-I/O-System integrierte Sicherheitstechnik bietet dank FSoE-gestützter Kommunikation weitere Vorteile. Moon erklärt: „Die Anzahl der benötigten Sicherheitsrelais hat sich um 90 % reduziert. Die Ethercat-Diagnosefunktion erhöht die Sicherheit in unseren Systemen, denn integrierte Tools können einen Fehler exakt dem Gerät als Teilnehmer im Netzwerk zuordnen.“ Zudem könnten Sicherheitszonen eingerichtet und im laufenden Betrieb rekonfiguriert werden. So könne zum Beispiel der nächste Prüfling in einer Zone sicher eingespannt werden, während das System in einer anderen weiter prüft. Dieses Maß an Flexibilität war mit anderen Steuerungssystemen und Safety-Interfaces bisher nicht möglich.

Signifikante Einsparungen bei erhöhter Genauigkeit

„Durch One Cable Automation von Beckhoff kann Genesis Systems die Verkabelung von Antrieben, Motoren, Sensoren, Stellantrieben und pneumatischen Ventilen in NDI-Systemen um bis zu 50 % reduzieren“, erläutert Steckel. „Auch die Zeit für Verkabelung und Installation aller elektrischen Komponenten konnte um 50 % reduziert werden“, fügt Moon an. Er ergänzt: „Der Platzbedarf in Schalt- und Steuerschränken hat sich zudem um 20 % verringert.“

Robotergestützte Bauteilprüfung

Die Genesis Systems Group aus Davenport (Iowa, USA) entwickelt robotergestützte Systeme für die zerstörungsfreie Prüfung großer Bauteile für große und kleine Flugzeuge, Satelliten und sogar Raketen. Sie wurde 1983 gegründet und hat über 200 Mitarbeiter.

* Shane Novacek ist Marketing Communications Manager Nordamerika bei der Beckhoff Automation LLC in Savage (USA). Weitere Informationen: Beckhoff Automation GmbH & Co. KG in 33415 Verl

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