\“Gerade wenn es sich um sicherheitsrelevante Anwendungen wie ABS- und EPS- Steuersysteme von Kraftfahrzeugen oder auch um medizinische Geräte handelt, müssen Fehler absolut ausgeschlossen sein\“, erklärt Ralph Lehleuter, geschäftsführender Gesellschafter der Mafu GmbH Automation. Der führende Hersteller von Sortier- und Zuführeinrichtungen hat sich dieses Problems erfolgreich mittels RFID-Technologie angenommen und setzt dabei auf das Identifikationssystem BIS C von Balluff. Lehleuter weiter, \“so packen wir das Problem gleich an der Wurzel. Der Einsatz des RFID-Systems ist wesentlich günstiger, als die nachträgliche Prüfung jeder einzelnen Feder mittels Kamera oder Sensorik.\“ Sortier und Zuführeinrichtungen sowie flexible Handhabungen von Mafu führen schwer entwirrbare Kleinteile lagerichtig zu oder werden prozesssicher verarbeitet. Die als Schüttgut angelieferten Federn, Drahtbiegteile sowie Ringe, Stifte etc. lassen sich so innerhalb kürzester Zeit automatisch entwirren und schonend vereinzeln. Sie werden dazu durch einen speziellen Einfülltrichter in die sogenannte \’Mafu-Drum\‘ eingebracht und anschließend durch deren Rotationsbewegung schonend entwirrt und zugeführt. Die Linearbewegung der Förderschiene und spezielle Schikanen richten die Teile in die gewünschte Lage aus, bevor sie vereinzelt bereitgestellt werden. Die in der Regel mehrbahnigen Zuführungen sowie Vereinzelungen werden individuell an die Teilegeometrie und die spezifischen Anforderungen der Kunden angepasst. Sind die Anforderungen mit einem solchen Federbestückungsautomaten unterschiedliche Federn gleichzeitig oder nacheinander zu verarbeiten, muss sichergestellt sein, dass die einzelnen Federtypen konsequent voneinander getrennt, nur in den jeweils für sie vorgesehenen Trommeln verarbeitet werden. \“Dies ist\“, weiß Ralph Lehleuter, \“insbesondere bei kleinen Federn, die sich bei identischem Durchmesser nur um wenige zehntel Millimeter in ihrer Länge unterscheiden, eine besondere Herausforderung.\“ Schwierig wird es auch, wenn sie nur marginale Unterschiede in der Oberflächenbeschaffenheit aufweisen, die mit dem bloßen Auge nicht mehr zu differenzieren sind. Hier können beim Befüllen der Trommeln eng benachbarter Anlagen oder auch beim Einsetzen der austauschbaren Trommeln Verwechslungen auftreten, die dann später nach Integration der Federn in die Baugruppen zu schwerwiegenden Funktionsstörungen führen können. Um dies zu verhindern, implementiert Mafu an zwei Schlüsselpositionen der entsprechenden Anlagen Sicherheitsmechanismen: So sorgt zum einen das RFID-System dafür, dass nach dem Einbau der austauschbaren Trommeln nur die passende Konfiguration den Betrieb aufnehmen kann. Zwei RFID-Datenträger an jeder der Trommeln (Bild 1) und jeweils ein Lesegerät am Maschinenrahmen sorgen dafür, dass nur die Trommeln in Betrieb genommen werden können, die den Vorgaben entsprechen. Dazu ruft der Lesekopf bei jeder halben Trommelumdrehung aus den entsprechenden Datenträgern die Federnummer ab (Bild 2). Entspricht diese der Vorgabe in der Steuerung erfolgt die Freigabe, ansonsten wird die Bewegung der Trommel sofort gestoppt. Dabei erfolgt der Datenaustausch zwischen Schreib-/Lesekopf und Transponder berührungslos und damit vollkommen verschleißfrei. Daten und Energie, die der Datenträger benötigt, werden dazu induktiv vom Schreib-/Lesekopf eingekoppelt, was eine separate Spannungsversorgung, wie z.B. eine Batterie, überflüssig macht. Ein zweiter, unabhängiger Sicherheitsmechanismus sorgt schon beim Befüllen dafür, dass Verwechslungen so gut wie ausgeschlossen sind. Die Klappe am Einfülltrichter öffnet sich erst, wenn zuvor die richtige Federnummer eingegeben wurde. Je nach Anlage erfolgt die Authentifizierung wahlweise über Bar- oder Datamatrix-Code auf dem Etikett des Federbeutels oder durch direkte Eingabe der Federnummer in die Steuerung. Stimmen diese nicht mit den Vorgaben überein, lässt sich die Trommel erst gar nicht befüllen. Darüber hinaus ist sichergestellt, dass sich ein geöffneter Einfülltrichter von selbst nach 30 Sekunden verschließt. Vielfältige Einsatzgebiete Umgesetzt wurde dieses Sicherheitskonzept bereits an zahlreichen Sortier und Zuführeinrichtungen, u.a. bei Conti an zwölf vollautomatischen Federbestückungsautomaten zur lagerichtigen Bestückung von Gold- und Silberkontaktfedern in bereitgestellte ABS- und ESP-Steuergehäuse. Die Federbestückung der Gehäuse kann in bis zu 120 Varianten vorgenommen werden, ohne dass die Anlage umgebaut werden müsste. Die Anlage erkennt die zu befüllenden Steuergehäuse anhand eines Datamatrix-Codes, stellt die erforderliche Anzahl an Federn bereit und setzt diese autonom in die Steuergehäuse ein. Ein weiteres Beispiel ist eine Federzuführanlage mit zwei Trommeln für die Montage pneumatischer Ventile. Hier müssen simultan und in der richtigen Reihenfolge zwei unterschiedliche Federn zugeführt werden. Typisch ist auch eine Sortier- und Zuführeinrichtung für Inhalationsgeräte. Auch hier ist, um eine Verwechslung bei den Federspeichern auszuschließen, eine RFID-Lösung implementiert. Wie maßgeschneidert passt zu diesen Anlagen auch der neue RFID BIS-Handheld von Balluff zum mobilen Beschreiben der Federnummer und Lesen der BIS-Datenträger. Das Gerät in der Schutzart IP65 ist dank eines VGA-Displays auch unter schlechten Lichtverhältnissen einfach zu bedienen. Nach der Basisparametrierung kann der Anwender die Federnummern und andere Daten über die Tastatur oder mit einem Stift verwalten. Hannover Messe 2012 Halle 9
Balluff GmbH
