GÜVENLİ BİR ÜRÜN DEĞİŞİMİ İÇİN RFID ve IO ÇÖZÜMLERİ

Özel makine imalatçısı Kirschenhofer, Turck'un BL ident giriş / çıkış sistemi ve TBEN-S giriş / çıkış modülleri ile kamyon katalitik konvertörleri için güvenli takım değişikliğini garanti ediyor.

Daha Güvenilir ve Esnek Sistemler

Büyük motorlar çok fazla egzoz gazı üretir. Böylece, istif aracının egzoz gazı temizleme sistemleri buna göre boyutlandırılır. Altı katalitik konvertör sistemi büyük bir kamyon motorunun egzoz gazı temizler. Bir araba ve kamyon için katalitik konvertör, üç ana üniteden oluşur: monolitik seramik blok (mono), monoblok etrafına sarılmış bir elyaf hasır ve bir dış metal boru. Seramik blok petek yapısına sahiptir. Peteklerin katalitik olarak aktif değerli bir metal ile kaplanmıştır.. Mikroskop altında,sözde yıkama paleti son derece pürüzlü görülebilir. Sonuç olarak, kaplama gram başına 100 metrekareye kadar bir yüzey alanına sahiptir. Hidrokarbonları ve azot oksitleri karbondioksit, su ve azota dönüştüren karbon monoksitin katalizörü bu yüzeyde gerçekleşir.

Fiber hasır, dış metal borunun içinde doğru konumlanmayı sağlar ve egzoz gazının monoblokun üzerinden geçmemesi için doğru yoğunluğa sahip olmalıdır. Dış metal boru, motorun ve aracın akış altındaki egzoz gazı hattının proses bağlantısını sağlar. Ana araç üreticileri, bu üç temel elemanı ve diğer bileşenleri kendi araç tesislerinde katalitik konvertör türüne bağlı olarak monte etmektedir. Monobloklar, fiber paspaslar ve borular tedarik edilmektedir.

Sert doldurma vs. yumuşak doldurma

Katalitik konvertörlerin montajında ​​kullanılan iki farklı yöntem vardır: Sert doldurma ve yumuşak doldurma. Sert dolgu ile, elyaf hasırlı bir monoblok, önceden belirlenen boyuta büyütülmüş bir boruya basınç altına sokulur. Yumuşak doldurma ile, fiber hasırlı monoblok bir dış kasaya gevşekçe sokulur ve daha sonra gerekli boyuta sıkıştırılır (veya daraltılır).

Her iki prosese de, katalitik konvertörlerin otomatik bir üretim hücresine monte edilmesi son derece karmaşıktır. Sonuç olarak, tanınmış birçok araç üreticisi şimdi Neu-Ulm yakınlarındaki Swabian Straß kasabasında Kirschenhofer’e  yöneldi. Özel makine üreticisi, bu tür montaj makinesinde uzmanlaşmış ve önemli miktarda bilgi birikimi edinmiştir. 25 çalışanıyla şirket, sektöründe teknolojik lider olan makineleri üretmektedir.

Esneklik ve izlenebilirlik

Bu büyük kamyon üreticisinin montaj tesislerinde 60 farklı tipte katalitik konvertör üretilebilir. Bu katalitik konvertörler yuvarlak, oval veya çokgen kesitleri ile ebatları değişir ve aynı zamanda sert doldurma veya yumuşak doldurma işlemi kullanılarak imal edilirler. Tesiste, herhangi bir yenilenme zamanı olmaksızın tüm varyantları işlemek için yüksek derecede esneklik sunmak zorundayız. Her katalitik konvertöre takılan boru hatları, fiber hasırlar ve mono bloklar, 10 yıl sonra hala izlenebilir olmalıdır. Bu, herhangi bir geri çağrılma eylemi durumunda herhangi bir maliyet veya görüntü hasarının asgari düzeyde tutulmasını sağlar.

RFID takım tanımlaması                                                                                                       

Üretim hataları, imalat işlemi sırasında makine tarafından önlenir ve tespit edilir. Örneğin, monoblokların kenarlarında çatlaklar ve hasar kontrolü yapılır ve arızalı parçalar çıkarılır. Sert doldurma işlemi ile boruların gerekli boyutlara genişletilmesi gerekir. Sonraki katalitik konvertörün geometrisine bağlı olarak, gerekli olan farklı aletler bir makineye sıkıştırılır ve çoğunlukla bir üretim topluluğundan sonra değiştirilir. Bu, günde birkaç kez gerçekleşir ve 200 ile 1000 arasında katalitik konvertörler ve dakikada bir katalitik konvertör üretim oranı bulunur. Takımlar diğer makinalarda da kullanıldıkları merkezi bir yüksek depoda depolandığından, müşteri otomatik bir takım tanımlama sistemine ihtiyaç duyuyordu.

 "Müşterinin kullandığı 20 farklı araç var. Özel takımın kimlik numarası RFID etiketinde saklanır. Kirschenhofer programcısı Thomas Schön makinenin, doğru aracın takılı olup olmadığını kontrol etmek için kimlik numarasını kullandığını  ve ancak daha sonra borunun gerilmesini sağlar " şeklinde açıklıyor. Makine tarafından uygulanan 30 ila 60 tonluk bir kuvvetle, yanlış takımın kullanılması muazzam bir hasara ve büyük üretim başarısızlığına neden olur.

Araç tanıma işlemi Turck'in RFID BL ident sistemi ile gerçekleştirildi. Takımlara bunun için metale gömülü olan TW-R30-M-K2 etiketleri takılmıştır. Turck'ın kompakt TN-Q14 HF okuma / yazma kafaları takım tutucularına takılmıştır. Kirschenhofer elektrik bölümünün başında bulunan Craig Craill "Turck'in RFID okuyucularını kompakt tasarımı nedeniyle seçtiklerini" söyledi. Q14 sadece 14 milimetre yüksekliğindedir ve maksimum 72 milimetre okuma / yazma mesafesi sunar. Menzil alanı metal ortamda daha kısa olmasına rağmen, okuma / yazma kafasının alete çarpmasını engellemek için hala yeterlidir.

Opsiyonel aşınma algılama

Büyük bir Alman otomobil üreticisi tarafından ondan fazla kullanmakta olan Kirschenhofer'den bir başka makine tipi, germe işlemi sonrasında boru çapını da kontrol eder ve değeri etikette kayıtlı tolerans değerleriyle karşılaştırır. Bu ilave seçeneğin avantajı, makinenin takımda aşınma, herhangi bir malzeme arızası veya çalışma esnasında hataların algılanabileceğidir. Borunun maksimum ve minimum çapları, kamyon katalitik konvertörleri için mevcut tesisin etiketinde de saklanır. Bu fonksiyon gerekliyse, kolayca yenilenebilir.

Hassas robot tutucular

Boş ve dolu borular, tesis içindeki iki işleme istasyonu arasında robot tutacakları vasıtasıyla taşınır. Pnömatik tutucu, borunun boş olup olmadığına bağlı olarak farklı bir basınç uygulamak zorundadır. Pnömatik tutuculu robot kolu, bosaltmamak için sadece 2.5 bar ile boş bir boruyu tutmalıdır. Robot boru ekleme istasyonuna getirir ve burada bir fiber hasır ile bir monoblok doldurulur. 20 kg ağırlığındadır ve 6 bar'da tutturulması gerekir, böylece tutucudan düşmez.

Profinet I / O modülü bakıma dost ve zaman kazandırır

İlgili analog değerler, Turck compact TBEN-S2-4AO Profinet I/O bloğu kullanılarak pnömatik valfe aktarılır. IP67 modülü doğrudan robot koluna takılır ve kontrol cihazından valfe olan değerleri verir. Analog girişli bir TBEN-S2-4AI modülü, pnömatik valfın analog değerlerini kontrolöre gönderir. Craig David : "Daha önce her şeyi kablolardık. Kablolarla dev bir boru hattı vardı ve bir sürü kablolama gerekiyordu. Bugün sadece bir Profinet kablosu ve bir güç kaynağı var. Bugünkü çözüm de çok daha bakım dostu. Müşterinin bir problemi varsa ona bakarız ve neyin olup bittiğini görebiliriz. " dedi. Başka bir robot tutucu doldurulmuş boruları taşımak zorundadır ve bu nedenle de dijital giriş / çıkışları olan I/O modülleri ile yönetir. Bunun için Kirschenhofer evrensel TBEN-S1-8DXP'yi kullanır, sekiz kanal giriş veya çıkış olarak kullanılabilir.

"Bu tasarımdaki diğer I/O modülleri ile ilgili sorun, kendi IP adreslerine sahip olmamaları, ancak bir dahili veri yolu ile erişilmesi gerektiği gerçeğidir. Ayrıca, Turck sistemini herhangi bir çaba sarfetmeksizin artırabilirim "dedi.

Turck'un TBEN-S çoklu protokol modülleri üç endüstriyel Ethernet protokolünü konuşur ve bu nedenle yalnızca Profinet'de değil aynı zamanda EtherNet / IP ve Modbus TCP'de de kullanılabilir. Craill, "ABD'li müşterilerimiz tarafından sürekli olarak bir Allen-Bradley denetleyicisi kullanıp kullanamayacağımız sorulsa da, yalnızca Profinet'i kullanıyoruz" diyor. "Ancak, biz yine de standartlarımıza sahibiz ve bunu devam ettirirsek ancak ekonomik olarak çalışabiliriz. Sistemimizi teknik olarak her ayrıntıda anlamalıyız. "