Arbeitsablauf
Über den Sortiertopf werden die Nietbolzen auf einer Förderstrecke bereitgestellt. Der Bestückungsroboter entnimmt die Nietbolzen und legt sie in das Nest auf dem Werkstückträger. Der Bedienende taktet den bestückten Werkstückträger in seinen Arbeitsbereich, vervollständigt die Baugruppe und löst über die Zweihandsteuerung Safeball den Start aus. In der nächsten Station überprüft die Kamera das Vorhandensein und die richtige Lage der Teile und erteilt die Freigabe für den nächsten Takt. In der nachfolgenden Station wird das Nietprogramm automatisch Schritt für Schritt abgearbeitet. Der Bestückungsroboter entnimmt die genieteten Teile und bestückt den Werkstückträger neu. Alle Positionierachsen werden über High-Speed-Servomotoren mit hoher Positioniergenauigkeit und extremen Beschleunigungsraten angefahren. Diese ermöglichen kurze Taktzeiten und Verfahrgeschwindigkeiten von bis zu 600mm/s.
Sicherheits-SPS Pluto
Sämtliche Sicherheitsfunktionen des Bearbeitungszentrums C1311 von Friedrich werden von einer Sicherheits-SPS Pluto S46 v2 (Bild 3) überwacht. Die frei programmierbare Sicherheits-SPS Pluto S46 bietet dem Anwender standardmäßig 40 sichere Eingänge sowie sechs einzeln schaltbare sichere Ausgänge der Kategorie 4. Über die sicheren Eingänge können jegliche sicherheitsgerichteten Sensoren angeschlossen werden, unabhängig ob diese ein- oder zweikanalig mit potenzialfreien Kontakten arbeiten oder mit OSSD-Ausgängen, wie man sie häufig bei berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen findet. Zusätzlich können an Pluto auch ABB-Sensoren mit einem speziellen dynamischen Signal angeschlossen werden. Diese erfüllen die Anforderungen der EN ISO13849-1 für den Performance Level PLe. Im Gegensatz zu normalen, zweikanaligen Systemen dürfen diese auch bei einer geforderten Kategorie 4 in Reihe geschaltet werden. Bis zu zehn Sensoren, wie z.B. Türendschalter, können durch dieses System an nur einem Eingang ausgewertet werden, ohne Reduzierung des Performance Levels. So könnte eine Sicherheits-SPS Pluto mit einer Breite von 90mm bis zu 400 Sensoren nach PLe/Kat4 überwachen. Zur Ansteuerung von nicht sicherheitsgerichteten Systemen, wie Lichtsignalen oder Visualisierungen, gibt es die Möglichkeit, bis zu 16 der sicheren Eingänge einzeln zu nicht sicheren Ausgängen umzustellen. Darüber hinaus kann man auch diese Ausgänge durch eine Zusatzbeschaltung zu sicheren Ausgängen machen. So bietet die Sicherheits-SPS Pluto dem Anwender bis zu 16 einzeln schaltbare, sichere Ausgänge der Kategorie 4. Das System wird mit der kostenfreien Software Pluto Manager im Kontaktanschlussplan programmiert, einem auf Windows basierenden Programmierwerkzeug mit TÜV-zertifizierten Sicherheits-Funktionsblöcken. Die Maschinenanforderungen wurden durch entsprechende Programmierung vor Ort schnell und mühelos erfüllt. Durch den verringerten Verdrahtungs-, Projektierungs- und Materialaufwand erzielt der Maschinenhersteller erhebliche Kosteneinsparungen. Der Wegfall zahlreicher Sicherheitsrelais und die kleine Baugröße der Sicherheits-SPS Pluto sorgen für ausreichende Platzreserven im Schaltschrank. Pluto vereinfacht den Entwurf von Sicherheitssystemen und bietet ein Höchstmaß an Flexibilität.
Zweihandsteuerung Safeball
Am Arbeitsplatz für die Handbestückung des CNC-Bearbeitungszentrums sind zwei Safeball (Bild 4) angebracht. Diese dienen gemeinsam als Zweihandsteuerung und ermöglichen es dem Bedienenden, die Anlage um einen Arbeitstakt weiter zu bewegen. Der Einsatz der Safeball als Zweihandsteuerung verbessert die Bedienbarkeit der Anlage und reduziert zugleich den mechanischen Aufwand bei der Montage. Jeder Safeball enthält zwei Schaltelemente, die jeweils ein eigenes, mechanisches Antriebselement besitzen und so die Möglichkeit zur Manipulation reduzieren. Aus diesem Grund sind eine Abdeckung und eine mechanische Trennung der Bedienelemente nicht mehr nötig. Durch die daraus resultierende, einfachere Erreichbarkeit der Bedienstellen lässt sich die Produktivität steigern. Dank seiner ergonomischen Form sowie der Montage auf einem beweglichen Kugelgelenk schont der Safeball gleichzeitig die Gelenke des Bedienenden und verringert die Ermüdungserscheinungen. In Verbindung mit einem Auswertegerät, wie der Sicherheits-SPS Pluto oder dem Zwei-Hand-Sicherheitsrelais JSBR4, das die Betätigung aller vier Schaltelemente innerhalb 0,5s überwacht, erfüllt der Safeball alle Anforderungen der EN ISO13849-1 für den Performance Level PLe und die Sicherheitsstufe IIIc nach EN574.
