Powertrain
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Foundry, machining and assembly

The current powertrain trend is to downsize internal combustion engines. The goal is to reduce displacement without sacrificing performance, all while maintaining or improving fuel efficiency. Teams continue to optimize components, which affects foundry, machining and assembly.

Foundry: Reducing downtimes

The high temperatures and harsh ambient conditions present during foundry are well-known causes of downtime. Balluff’s rugged and high-temperature-rated sensors and their custom accessories are reliable and long-lasting, even in a foundry environment. This leads to less need for replacement parts, less downtime, and ultimately lower costs for you.

Application examples in foundry

  • Füllstandskontrolle in Sandbunkern

    Kernschießmaschinen fertigen Sandkerne für Metallguss. Sie werden aufgrund des Leichtbau-Trends überwiegend für Motoren verwendet wird, die aus Aluminium-Silizium-Legierungen bestehen. Da die Herstellung im hohen Grade automatisiert und eine Entnahme der Kerne sowie ein anschließender Neustart der Maschine durch den Bediener nicht mehr notwendig ist, muss gewährleistet sein, dass immer ausreichend Vorrat im Sandbunker ist. Ultraschall-Sensoren von Balluff messen berührungslos und kontinuierlich die Füllstände dieser Sandbunker. Dabei werden sie von Staub oder Schmutz nicht beeinträchtigt. Und ihr weiter Erfassungsbereich ermöglicht selbst größere Objektabstände. Durch die hohe Auflösung und kleine Blindzonen arbeiten sie äußerst präzise. Die Füllstandshöhe können Sie sich kontinuierlich durch ein Analogsignal oder mit zwei Schaltsignalen als Min-/ Max-Wert ausgegeben lassen.

    Füllstandskontrolle in Sandbunkern

  • Schieberabfrage

    Um komplexe Hinterschneidungen beim Druckguss zu ermöglichen, sind Gießformen heutzutage mit vielen Schiebern innerhalb des Werkzeugs versehen. Nach Erstarrung der Gussteile muss eine zuverlässige Abfrage erfolgen, ob die Endposition der Schieber erreicht ist, damit die Gussteile unbeschadet aus der Form gedrückt werden können. Aufgrund der hohen Temperaturen lässt sich hier keine Standardsensorik verwenden. Balluff bietet aber mit seinen bis zu +180°C temperaturfesten mechanischen Positionsschaltern eine wirtschaftliche und langlebige Lösung für eine präzise Schieberabfrage. Sie ersparen Ihnen zeitintensive Ausfälle und somit auch Kosten. Zum Schutz der Anschlussleitung kann ein optionales Hochtemperaturkabel verwendet werden.

    Schieberabfrage

  • Füllhöhenkontrolle

    Wenn heiße Gießereiabfälle abtransportiert werden, muss sichergestellt sein, dass die Abfall-Loren nicht überladen sind und die Abfälle auf das Transportband fallen. Doch bei diesen Temperaturen überlebt Standardsensorik nicht lange. Daher hat Balluff spezielle Schutzgehäuse für optoelektronische Sensoren entwickelt, um deren Einsatzdauer zu verlängern und so weniger Wartungskosten zu verursachen. Mit einer optionalen Wasserkühlung kann die Sensorfunktion bis +160°C permanent gewährleistet werden.

    Füllhöhenkontrolle

  • Behälterpositionierung

    Beim Abtransport muss auch die Behälterpositionierung überwacht werden. Hier lassen sich temperaturfeste induktive Sensoren von Balluff bedenkenlos einsetzen. Sowohl ihre Gehäuse als auch ihre Kabel sind für erhöhte Temperaturen bis 230 °C optimiert und überstehen mühelos die hohen Temperaturen. Durch unterschiedliche Bauformen können Sie die Sensoren in verschiedensten Situationen leicht integrieren und so auch Platzeinschränkungen optimal lösen.

    Behälterpositionierung

Machining: Increase cycle rates and process reliability

The downsizing trend also means more complicated machining and assembly processes in the production of future drivetrains. This makes it even more important to ensure process reliability and product quality. This can be achieved through high-performance sensors, and network technology and connectivity. For example, use sensors for process monitoring, level detection of process media, or sensor integration into tool spindles and machining centers. Cycle rates are also increased when manual production steps are eliminated. Automated tool identification using RFID also contributes to this progress.

Application example in machining

  • Automatisierte Werkzeugidentifikation und -verwaltung

    In Bearbeitungszentren werden die Zerspanungswerkzeuge häufig gewechselt – Tool ID von Balluff bietet eine äußerst effiziente Lösung zur automatisierten Werkzeugidentifikation: Berührungslos werden alle Werkzeugdaten wie Maße oder Einsatzort, -dauer, -art und -verschleiß automatisch eingelesen, auf dem Datenträger im Werkzeughalter gespeichert und in den Anlagenspeicher übernommen. So lassen sich die Werkzeuge optimal nutzen und verwalten und Sie profitieren von einer höheren Maschinenverfügbarkeit, reduziertem Lagerbestand sowie minimalem Ausschuss. Außerdem sind die Daten jederzeit verfügbar und werden weder falsch eingegeben noch ganz vergessen.

    Automatisierte Werkzeugidentifikation und -verwaltung

  • Spannwegüberwachung an Werkzeugspindeln

    In modernen Metall-Bearbeitungszentren herrschen enge Einbaubedingungen. Perfekt, dass die kleinsten Varianten unseres induktiven Positionsmesssystems BIP nur 14 bzw. 17 Millimeter messen und daher auf engstem Raum einsetzbar sind. Sie sind ideal für die Überwachung der Klemmmechanik an Werkzeugspindeln: Ist das Werkzeug in der Spindel gespannt, nicht gespannt oder ist kein Werkzeug in der Spindel? Die Spannwegüberwachung lässt sich sogar bei Rotation der Klemmmechanik realisieren. Dabei erfasst das BIP die Position eines metallischen Nockens, der sich seitlich am Sensor vorbeibewegt. Ein flexibel einstellbarer Messbereich sowie eine hohe Wiederholgenauigkeit sorgt für eine optimale Prozessqualität. Varianten mit IO-Link-Schnittstelle ermöglichen eine einfache Verkabelung, Diagnose im laufenden Betrieb bis auf die Feldebene und eine automatische Parametrierung.

    Spannwegüberwachung an Werkzeugspindeln

  • Sichere Prozessüberwachung

    Die Überwachung von Prozessmedien wie Druckluft, Kühl- und Schmiermittel oder Hydrauliköl haben in der mechanischen Bearbeitung einen wichtigen Einfluss auf die Fertigungsqualität. Drucksensoren von Balluff unterstützen Sie bei genau diesen Aufgaben und gewährleisten so eine gleichbleibend hohe Oberflächenqualität der Werkstücke. Die Drucksensoren sind flexibel zu montieren und einfach zu bedienen, da sie mit drehbaren Display- und Anschlussgehäusen ausgestattet sind. Ihr robustes Edelstahlgehäuse ermöglicht eine prozessnahe Installation. Ausgestattet mit IO-Link, geben die Drucksensoren ihre Werte unmittelbar an die Steuerung weiter und veranlassen so eine exakte Nachregelung.

    Sichere Prozessüberwachung

  • Füllstanderfassung von Prozessmedien

    Zu den wichtigsten Prozessmedien einer Werkzeugmaschine gehören Kühlwasser sowie Kühlschmierstoffe. Hiervon muss immer ausreichend verfügbar sein. Kapazitive Sensoren BCS sind die idealen Grenzstandsensoren für diese Medien. Ob berührungslos oder im direkten Kontakt – sie liefern exakte Ergebnisse und erfassen die maximalen und minimalen Füllstände durch die Behälterwand oder mithilfe von Adaptern. Sie kompensieren Feuchtigkeit, Schaum und Anhaftung jeglicher Art – selbst durch bis zu 10 mm dicke Kunststoff- und Glaswandungen. So überwachen sie die Füllhöhen von Kühl- und Schmiermittelbehältern zuverlässig.

    Füllstanderfassung von Prozessmedien

Assembly: Ensuring quality and traceability

Numerous individual parts are assembled, step by step, and inspected at the end to meet the highest quality standards. Different motor versions sometimes run through the same assembly line. Even models with a combustion engine and electric drive are often produced on the same line. The multitude of processes and variables makes traceability and quality controls essential here. This can be done using Balluff's comprehensive expertise: our RFID systems collect information from the many production steps quickly and reliably. Our range of machine vision products ensures automated quality assurance in-process, and our SmartLights offer flexible ways to indicate operating states and conditions.

Application examples for assembly

  • Produktions- und Qualitätsdaten automatisch dokumentieren

    Um alle Arbeitsschritte in Montageanlagen sicher und lückenlos zu dokumentieren, setzen Sie am besten RFID-Systeme von Balluff ein. Die RFID-Datenträger werden direkt in den Motorblock geschraubt und durchlaufen den gesamten Montageprozess. Beim Passieren der einzelnen Stationen werden alle relevanten Produkt- und Auftragsdaten vom Reader ausgelesen und ergänzt. So wird der Durchlauf lückenlos in Echtzeit dokumentiert und Ihre Prozesse sind jederzeit transparent. Das Lesen und Schreiben läuft automatisch ab, so lassen sich manuelle Arbeitsschritte und somit auch potentielle Fehlerquellen einsparen. Das High-Speed RFID-System von Balluff ist bis zu 8-mal schneller als der Standard ISO 15693. So können selbst größte Datenmengen in kürzester Zeit verarbeitet werden. Damit reduzieren Sie Ihre Taktzeiten und Ihre Ausbringungsraten steigen.

    Produktions- und Qualitätsdaten automatisch dokumentieren

  • Qualitätssicherung automatisieren

    Industriekameras übernehmen in der Powertrain-Montage Qualitätskontrollen wie beispielsweise Geometrie- und Vollständigkeitsprüfungen und erledigen dies schneller und zuverlässiger als es ein Mensch vermag. Zu den typischen Anwendungen gehören das Prüfen von Dichtungs-O-Ringen auf Vorhandensein und korrekten Sitz. Dank integrierter Lagenachführung funktioniert dies sogar zuverlässig, wenn die Teile in unterschiedlicher Position am Sensor vorbeikommen. Zusätzlich lesen unsere Industriekameras Strich- und Datamatrixcodes, die aufgrund von Variantenvielfalt und Sicherheitsanforderungen bei nahezu jedem im Auto verbauten Teil verwendet werden müssen. Sie lassen sich einfach in Fördersysteme integrieren und ermöglicht so eine 100-Prozent-Inline-Kontrolle von Teilen und Baugruppen. Zudem sind sie kompakt und fast ebenso einfach zu bedienen wie ein herkömmlicher Sensor.

    Qualitätssicherung automatisieren

  • Produktionsabläufe flexibel visualisieren

    Bei der Vielzahl an Montageschritten darf man den Überblick nicht verlieren. Mit unseren LED-Signalleuchten SmartLight visualisieren Sie den Status Ihrer Montageprozesse flexibel und einfach: Sie können zwischen Lauflicht-, Segment- und Levelmodus wählen, sodass Verläufe, Tendenzen und Fehler jederzeit eindeutig angezeigt werden. Zudem können Sie die verschiedenen Zonen der Smartlights in Anzahl, Größe und Farbe individuell parametrieren. Alle Anpassungen oder Änderungen erfolgen einfach und schnell im laufenden Betrieb – ganz ohne mechanischen Umbau. Außerdem haben Sie die Wahl zwischen 3 verschiedene Größen für einen vielfältigen Einsatz. Es gibt auch Varianten mit akustischer Meldefunktion.

    Produktionsabläufe flexibel visualisieren

  • Unterschiedlichste Aufgaben bewältigen

    In der Powertrain-Montage fallen unterschiedlichste Aufgaben an: Signale bündeln, Daten per RFID aufzeichnen und rückverfolgen, Pneumatik schalten, Signalisieren von Betriebszuständen mit Smartlights usw. – Ein einziger IO-Link-Master kann als dezentraler Datenverdichter alle diese Aufgaben lösen und so Baugruppen einsparen. Denn über ihn werden alle intelligenten Sensoren und Aktoren mit der Steuerung verbunden. Das ermöglicht eine zentrale Parametrierung und Diagnose. Eine portspezifische Einzelkanalüberwachung erkennt Kurzschlüsse, Überlast sowie Kabelbruch an jedem Port. Dieser Grad an selektiver Diagnose ist bei E/A-Modulen einzigartig. Bedienungsfreundlich sind die IO-Link-Master dank Display, integriertem Switch und Web-Server. Und mit entsprechenden Sensor-/Aktorhubs können Sie auch binäre oder analoge Devices einbinden.

    Unterschiedlichste Aufgaben bewältigen

    1. IO-Link-Master 2. Feldbusleitung 3. Power-Leitung 4. Sensorhub (16 Eingänge) 5. IO-Link-Ventilinselstecker 6. SmartLight 7. RFID-Reader 8. RFID-Datenträger 9. Anschlussleitung M12, 4-adrig 10. RFID-Anschlussleitung M12, 4-adrig

Additional information

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