Modularität, schnelle Installation und weniger Anschlüsse im Schrank

Manchmal wird eine Lösung an vielen Stellen in derselben Produktionslinie eingesetzt. Das ist der Fall bei IO-Link, das die Antwort auf die vielen Herausforderungen beim Wenden, Bewegen oder Palettieren von Matratzen bei IKANO Industry geworden ist.

Unser Unternehmen - Ikano Industry in Rogoźno - befasst sich mit dem gesamten Prozess der Matratzenproduktion, von der Herstellung von Polyurethanschaum bis zur Auslieferung des fertigen Produkts an den Kunden. Wir haben eine eigene Automatisierungsabteilung, Indemo, die Industrie 4.0-Lösungen implementiert und Maschinen entwickelt.

Maschine zum Wenden von Matratzen

Einer unserer Prototypen ist eine Matratzenwendemaschine. Bislang wurden zwanzig Kilogramm schwere Matratzen von Hand verpackt. Das bedeutete, dass sie neu angeordnet, umgedreht und dann zu einer Rolle gerollt werden mussten. Um den Menschen in der Produktion mehr Ergonomie zu bieten und sie körperlich zu entlasten, haben wir einen IO-Link-Master und zwei Hubs eingesetzt.

Die Verwendung von IO-Link ermöglicht Plug and Play der Module. Wir können das Modul aus der Maschine entfernen, es verschieben und das Gerät funktioniert mit oder ohne Modul. Außerdem wird es dadurch einfacher, in Zukunft Änderungen an der Maschine vorzunehmen. Früher haben wir mehradrige Kabelverbindungen verwendet. Wenn uns bei der Aufrüstung einer Komponente der Platz ausging, was in einem Fertigungsbetrieb sehr häufig vorkommt, mussten wir neue Drähte hinzufügen. Jetzt, wo wir mit IO-Link arbeiten, fügen wir einfach einen weiteren Hub hinzu und haben zusätzliche E/A. Wir brauchen keine separaten Module für analoge oder digitale Eingänge, wir können das mit nur einem Modul machen. Wir haben die Möglichkeit, das System praktisch unbegrenzt zu erweitern.

Zwischen Palette und Förderer

Eine weitere unserer Lösungen, in einer späteren Phase des Prozesses, ist ein Roboter, der die Matratzen von der Palette nimmt und auf ein Förderband legt.

Hier haben wir einen IO-Link-Master und magnetische Leitungen verwendet. Der Messwertgeber dient als Anzeige der Höhe, bis zu der der Greifer geöffnet ist, so dass wir ihn genau bestimmen und auf jede Matratzenhöhe einstellen können. Das Hauptargument für die Wahl einer IO-Link-Schnittstelle war hier die Reduzierung des Verdrahtungsaufwands.

Da wir vier Servos am Greifer verwendet haben, befinden sich zehn Kabel in der Kabelführung des Roboters: vier Stromkabel, vier Encoderkabel sowie ein Netzwerkkabel und ein Stromkabel zur Balluff-Insel. Aus Neugierde haben wir uns auch für die Verwendung von intelligenten Lichtern entschieden. Sie ermöglichen es uns, die gesamte Palette an Markierungen zu verwenden, die wir über unseren Controller ausgeben wollen. Wir können jede beliebige RGB-Farbe verwenden, was es uns ermöglicht, den Bedienern mehrere Elemente zu signalisieren.

Wir haben auch Kabel mit vorgefertigten L12-Klemmen verwendet, was uns sehr geholfen hat, da wir die Positionen der Sensoren am Robotergreifer oft geändert haben. Da wir Prototypen herstellen, ist nicht jede Maschine sofort ein Endprodukt. Die Verwendung dieser Kabel ermöglicht uns eine wirklich kurze Installationszeit.

Palettierer

Die letzte Komponente, die kürzlich mit IO-Link automatisiert wurde, ist ein Palettierer, der die Matratzen vom Förderband auf die Paletten bringt. Dieser Prozess wurde ebenfalls von Hand durchgeführt. Der Palettierer entlastet die Bediener vollständig und überlässt ihnen die Kontrolle über die Maschine.

Das Herzstück dieser Anlage ist eine Siemens-Steuerung. Zusätzlich hat der Schrank eine Siemens-Insel für die Signale, die übrig bleiben. Um die Kosten niedrig zu halten und nicht zu viele Kabel ziehen zu müssen, haben wir auch hier IO-Link eingesetzt. Wir haben hier also zwei Master und zwei Hubs. Das ist entscheidend, denn die Maschine ist mit vielen Sensoren ausgestattet und besteht aus zwei Modulen: dem Palettenzuführer und dem Palettierer selbst.

Einfache Integration und Diagnose

Die meisten der von uns hergestellten Maschinen sind Eigenentwicklungen, die normalerweise nicht auf dem Markt erhältlich sind. Wir führen sie selbst ein und implementieren sie. Wir suchen also nach der bestmöglichen Technologie, die auf dem richtigen Stand der Technik ist, eine kurze Lieferzeit hat und eine Komponente aufweist, die zu unserer Vision passt. Nachdem wir viele Lösungen implementiert haben, haben wir bereits einige, die funktionieren, wie Siemens und Balluff. Wir beabsichtigen, sie so lange wie möglich zu verwenden, weil wir sie gelernt haben und sie unsere Erwartungen erfüllen.

Schon allein die Integration der Master, der Balluff-Hubs, in die Siemens-Systeme, mit denen wir arbeiten, ist sehr einfach. Balluff bietet eine Menge Standardfunktionen, die man verwenden kann, aber wir stoßen oft auf Probleme, die wir neu lösen müssen. Aber auch das Erstellen neuer Funktionalitäten mit den Balluff-Elementen bereitet uns keine Probleme. Und mit den Lösungen, die wir erhalten, können wir leicht diagnostizieren, welches Element gerade nicht funktioniert oder was damit passiert ist.