Sicherheits-SPS Linien- und Flächenportale setzen auf Sicherheit aus einer Hand

Zum Schutz von Personen und Maschinen setzt Bleichert Förderanlagen, Hersteller von Anlagen für Fördertechnik, Fabrikautomation, Montage- und Verkettungstechnik, seit 2005 komplette Sicherheitslösungen von Jokab Safety ein und erreicht dabei durchgängig die höchste Sicherheitskategorie 4 nach EN 954-1.

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Gilt es in hochautomatisierten Produktionen Werkstücke von 1 kg bis zu 2 t zu bewegen, automatisch zuzuführen, ergonomisch zu montieren, zu stapeln und somit den gesamten Produktionsprozess wirtschaftlich zu steuern, dann hat das Unternehmen Bleichert dafür die entsprechenden Produkte vom Skidsystem bis zum Montage-FTS anzubieten. Ein Linienportal (Bild 1) kann beispielsweise Motorblöcke handhaben und auf einer Präzisionsrollenbahn (Bild 2) ablegen, wobei es sie greift, wendet und absetzt.

Diese Portale sind Kernstücke einer Verkettungsanlage zur Motorenfertigung und in der Lage, schwere Lasten in wenigen Sekunden mit höchster Präzision umzusetzen. Portale benutzt man auch zum Be- und Entladen von Bearbeitungsmaschinen, zum Stapeln und Entstapeln sowie in Verbindung mit Regalen als Speichersystem.

Leicht demontierbare Schutzumhausungen

Weil die Produktionsanlagen gelegentlich erweitert oder innerhalb des Betriebs verlagert werden, kommt der leichten Demontierbarkeit des Schutzzauns eine große Bedeutung zu. Jokab Safety hat ein weiterentwickeltes Aluminium-Zaunsystem mit der Bezeichnung Quick-Guard E (Economy) auf den Markt gebracht.

Es hat eine patentierte Gitter-Verriegelung, ein neues Wellengitter und neue U-Profile. Die neue Gitter-Verriegelung erleichtert das Befestigen des Wellengitters an den Zaunpfosten. Horizontale Zwischenprofile sind zum Stabilisieren des Wellengitters nicht erforderlich.

Mit Hilfe des Autocad-Programms Safecad kann Jokab Safety innerhalb kürzester Zeit 3D-Systemlösungen entwickeln. Dabei gibt Safecad 3D-Zeichnungen, Schnittlisten und Stücklisten aus. Die Zeichnungen dienen gleichzeitig als Montageinformation. Außerdem wurde eine Software in Excel entwickelt, mit der man die nötigen Komponenten schnell berechnen und ein aus Abschnitten zusammengebautes Zaunsystem visualisieren kann. Das Wellengitter lässt sich mit einem einfachen Schneidwerkzeug mühelos auf die gewünschten Maße schneiden. Die Economy Abschnitte kann man auch im Winkel von 45° aufstellen.

Positionssteuerung am Linienportal

Das Linienportal PR40 verfügt über zwei unabhängige Fahrwagen und hat die Aufgabe, eine Reibschweißmaschine mit zwei unterschiedlichen Bauteilen zu beladen, die in dieser Maschine zusammengefügt werden. Nach dem Reibschweißen wird das gefügte Bauteil in einer nachgeschalteten Maschine wärmebehandelt. Nach der Wärmebehandlung werden die Bauteile in Stapelzellen auf Paletten abgelegt. Während des Prozesses werden volle Paletten manuell entnommen und die entsprechenden Stapelzellen mit leeren Paletten bestückt.

Die eingesetzten Multiturn-Absolutdrehgeber JS-RSA 698 (Bild 3) überwachen die horizontale Position der Fahrwagen, sodass der Bediener gefahrlos den Palettenwechsel vornehmen kann und die Fahrwagen des Linienportals die Maschinen weiterhin be- und entladen können. Somit sind der automatische und der manuelle Prozessteil entkoppelt. Dadurch kann das Linienportal höchste Ausbringung gewährleisten.

Zudem dienen die Drehgeber als Kollisionsschutz für die Fahrwagen. Sie bieten eine Auflösung von 13 bit für den absoluten Positionswert. Beide Drehgeber sind mechanisch direkt mit dem beweglichen Maschinenteil verbunden und an den Sicherheitsbus zur SPS Pluto angeschlossen, welche die Position, Drehrichtung und Drehzahl des beweglichen Maschinenteils gemäß Sicherheitskategorie 4 oder SIL 3 überwacht.

Mitfahrende Lichtvorhänge beim Flächenportal

Bei dem eingesetzten Flächenportal PR100 werden verschiedene, in der Fläche angeordnete Bearbeitungsmaschinen be- und entladen. Um den Bedienern trotzdem den Zugang unterhalb des Bereiches zu ermöglichen, werden unter anderem mitfahrende horizontale Lichtvorhänge eingesetzt. Diese sichern in einer bestimmten Höhe den Bediener gegen das fahrende Portalsystem ab. Die Multiturn-Absolutdrehgeber haben die Aufgabe, die X-Y-Position des Flächenportals mit Kategorie 4 zu überwachen, sodass die Z-Achse ausschließlich über den Maschinen nach unten fährt.

Die vertikalen Lichtvorhänge dienen als Schnittstelle zwischen Flächenportal und manueller Abholung und Zuführung von Bauteilpaletten. Dadurch kann der Bediener gefahrlos Vollpaletten abholen und Leerpaletten zuführen, während das Flächenportal die Bearbeitungsmaschine bedient. Somit sind der automatische und der manuelle Prozessteil entkoppelt. Die vom TÜV nach der Sicherheitsnorm EN/IEC 61496-1/2 zertifizierten Lichtvorhänge haben einen Querschnitt von nur 35 mm × 45 mm. LED sorgen für einfache Ausrichtung und Anzeige von Verschmutzung, Betriebsspannung (24 VDC ±20%) und Ausgangszustand. Die Schutzfeldhöhen betragen 150 bis 1650 mm.

Weil Zeit, Bauraum und hohe Sicherheitskategorie heute für viele Maschinen wichtige Faktoren sind, hat Jokab Safety den kleinen Not-Aus-Taster Smile entwickelt. Die Baugröße und die mittigen Löcher für die Befestigung machen den Einbau leicht, vor allem an Aluminiumprofilen, die man heutzutage häufig an Maschinen und Anlagen und zur Schutz-Einzäunung einsetzt. Smile hat für den schnellen Anschluss eine oder zwei M12-Steckverbindungen.

Die Ausgänge sind entweder zwei doppelte Öffnerkontakte oder mit einer eingebauten Tina-Schnittstelle versehen, die den Anschluss mehrerer Not-Aus-Taster an eine dynamische Sicherheitsschaltung nach Kategorie 4 ermöglicht. Der Taster verfügt auch über eine LED-Anzeige: Grün für „okay“ und Rot für Abschaltung.

Neue Sicherheits-SPS mit 90 mm Breite

Die neue, nur 90 mm breite Sicherheits-SPS Pluto B46-6 von Jokab Safety wurde entwickelt, um der Nachfrage nach einer kompakten Sicherheits-SPS mit mehr Ein- und Ausgängen gerecht zu werden. Sie hat insgesamt 46 E/A, 6 davon sind unabhängige Sicherheitsausgänge. Außerdem können 16 E/A wahlweise als Ein- oder Ausgänge benutzt werden, und 24 Eingänge sind für Unfallschutzgeräte und Sicherheitssensoren bestimmt.

Die Programmierung erfolgt im Kontaktplan über die intuitive Pluto-Manager-Software, ein auf Windows basierendes Programmierwerkzeug, das sowohl TÜV-zugelassene Sicherheitsfunktionsblöcke als auch freie Programmierung ermöglicht. Somit eignet sich Pluto sowohl zur Sicherheitsüberwachung als auch zur Steuerung kleinerer Maschinen. Eine Mensch-Maschine-Schnittstelle HMI lässt sich direkt an die serielle Schnittstelle oder den Sicherheits-Can-Bus anschließen. Mit einem Protokollumsetzer lassen sich die Informationen von einem Pluto-Netzwerk an andere Bussysteme, wie Profibus, Canopen, Devicenet und Ethernet übertragen und somit größere Systeme schaffen.

Früher setzte das Unternehmen zur Positionsüberwachung mechanische Nockenschalter ein. Änderungen an der Anlage erwiesen sich dabei als kompliziert und aufwändig. Die neue Lösung mit Absolutdrehgebern hingegen entspricht der Kategorie 4 und ist genauer und anwendungsfreundlicher.

Die Sicherheits-SPS Pluto bietet die für Bleichert erforderliche hohe Flexibilität und lässt sich leicht programmieren.

Wolfgang Engelhart ist Vertriebsbeauftragter für Bayern und Baden-Württemberg bei Jokab Safety Deutschland in 78549 Spaichingen

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