Leuze: Sicherheitstechnik im Presswerk Emden mit Sicherheits-Lichtgittern der Baureihe Robust. Täglich rund 20.000 Pressteile herzustellen, erfordert modernste Technik. "Dazu gehört auch zuverlässige Sensorik in unterschiedlichster Ausprägung", sagt Wolfgang de Vries, der zuständige Sachbearbeiter Elektrotechnik im Presswerk Emden. Den größten Wert legt er dabei auf Zuverlässigkeit und hohe Anlagenverfügbarkeit - vor allem wegen der direkten Anbindung an den Karosseriebau sowie die im Umfeld zu gewährleistende Personensicherheit. Die Bandbreite der von Leuze electronic eingesetzten Produkte reicht von der RFID-Identifikationslösung über Barcode Positioniersysteme bis hin zu Sicherheits-Lichtgitter und -Schranken.

2001 wurde das Presswerk im Volkswagen-Werk Emden als Europas modernstes seiner Art in Betrieb genommen. Darin entwickeln zwei Großraum- Saugerpressen in bis zu 15 Hüben pro Minute eine Gesamt-Presskraft von 73.000 Kilonewton. Von der angegliederten Schneidanlage aus werden täglich rund 28.000 Platinen direkt vom Blech-Coil in durchgängigem Materialfluss hergestellt. "Überwiegend sind es Außenhautteile für die Passat Limousine und den Passat Variant, die wir quasi direkt an den Karosseriebau liefern", berichtet Wolfgang de Vries und kommt damit neben der gebotenen hohen Anlagenverfügbarkeit auch auf die Notwendigkeit einer reibungslosen Materialflusssteuerung zu sprechen.

Als einen wesentlichen Bestandteil sieht er hierbei das RFID Ident-System von Leuze electronic. Nach der Schneidanlage werden die Platinen auf Paletten abgestapelt und in einem Schwerlast-Regalsystem zwischengelagert. Jede dieser Paletten ist mit einem RFID-Datenträger (Transponder) bestückt. Das gibt die Möglichkeit Qualitäts- und Produktionsdaten dem jeweiligen Paletteninhalt eindeutig zuzuordnen. So ist immer die Rückverfolgbarkeit jedes Pressteils durch die Produktionsschritte bis zum Coil gewährleistet. Außerdem schafft das Ident-System Transparenz im Materialfluss, unterstützt die automatische Zwischenlagerung und trägt zur Optimierung der bedarfsorientierten Fertigungssteuerung bei.

Der wesentliche Vorteil der RFID-Technologie ist, dass die Daten auf den Transpondern an den Paletten automatisch und sogar im Vorbeifahren von Lesegeräten erfasst werden können. Das spart manuelle Eingaben und sichert gleichzeitig die richtige Materialzuführung an den Pressen. "Gerade hier beweist das Ident-System von Leuze electronic seine Zuverlässigkeit", erklärt Wolfgang de Vries, der hier das besondere Stapelsystem anspricht.

Durch seitlich anfahrende Magnete werden die Platinen leicht aufgefächert, um ein reibungsloses Entnehmen zu erreichen. Daraus entsteht für das pulsierende Magnetfeld des RFID-Systems, zusätzlich zu den Störquellen aus dem metallischen Umfeld sowie aus mechanischen Einwirkungen durch Transport oder den aus dem Umfeld kommenden Erschütterungen und Vibrationen, eine extreme magnetische Belastung. Um diesen Anforderungen zu entsprechen, sind die Datenträger applikationsspezifisch ausgelegt und in spezielle Kunststoffgehäuse eingearbeitet.

Den Materialfluss optimierend

Eine weitere für die transparente und effiziente Materialflusssteuerung wesentliche Komponente ist das Leuze Barcode Positioniersystem im Zwischenlager. Hier werden die Paletten mit Regal-Bediengeräten (RGB's) automatisch einund ausgelagert. Die Positionierung der RBG´s erfolgt horizontal wie vertikal über Leseköpfe, die mittels hochgenauer Lasertechnologie, die auf den Barcodebändern entlang den Fahrstrecken und Ständern codierte Positionsinformationen abtasten. Alle 2 Millisekunden wird ein neu berechneter Positionswert der übergeordneten Steuerung zur Verfügung gestellt und zwar mit einer Reproduzierbarkeit von ±1 Millimeter. Das absolut messende Positioniersystem wird durch auftretende Belastungen aus dem Umfeld nicht beeinträchtigt.

Um dies zu gewährleisten liest beispielsweise der Lesekopf, obwohl zur eindeutigen Positionsbestimmung ein einziger gültiger Code innerhalb des Scanstrahls reicht, immer mehrere Codierungen auf dem Codeband gleichzeitig. Sollten durch Verschmutzung oder Beschädigung einzelne Codes nicht lesbar sein, ist durch diese Mehrfachabtastung der Codierung die Berechnung der Position und Geschwindigkeit dennoch garantiert. Das bedeutet im Extremfall, dass mehrere Codes zerstört oder verschmutzt sein können, ohne dass die Berechnung außer Tritt kommt.

Personenschutz hat Priorität

Neben der Funktionssicherheit hat im gesamten Umfeld der Pressen die Sicherheit der Mitarbeiter höchste Priorität. Das gilt besonders in den Werkzeugwechsel-Bereichen. Zur Absicherung dieser Gefahrenbereiche werden Mehrstrahl-Sicherheits-Lichtschranken eingesetzt. Bei der Baureihe "Robust" ist der Name Programm und passend für das Umfeld der Pressen.

Die aktive optoelektronische Schutzeinrichtung wird als selbstüberwachende Typ 4 Variante eingesetzt. Sie bietet zwangsgeführte Relaiskontakte zur Einbindung in den Sicherheitskreis. Ein stabiles, verwindungssteifes Profil und die Ausführung in der für den Industriebereich sehr hohen Schutzart IP 67 gewährleisten eine hohe Funktionssicherheit und Verfügbarkeit.

In einigen Bereichen sind die Mehrstrahl-Sicherheits-Lichtschranken zur freistehenden Befestigung in UDC-Gerätesäulen montiert. Federelemente im Fuß der Gerätesäulen sorgen für eine selbsttätige Rückstellung nach mechanischen Stößen und bieten Funktionssicherheit bei Vibrationen. Dieses Konzept überzeugt Herrn de Vries, weil es die Gefahr der Beschädigung durch mögliche Stöße verringert und erneutes zeitaufwendiges Justieren erspart.

Höchstmaß an Sicherheit und Verfügbarkeit

Permanenter Personenschutz ist auch in anderen Bereichen, wie etwa bei der Kontrolle der Bauteile im Messraum, notwendig. Hier sorgt die integrierte Muting-Funktion der Mehrstrahl-Sicherheits-Lichtschranken Compactplus für das kontrollierte Ausblenden der Sicherheitsfunktion während der Materialzufuhr in die abgesicherten Messroboter-Bereiche.

Höchste Anlagenverfügbarkeit im durchgängigen Materialfluss und absolute Personensicherheit zählen zu den Kernanforderungen, die die die eingesetzte Produkte des Herstellers vollauf erfüllen. "Für uns zählt vorrangig die Funktionssicherheit und Zuverlässigkeit der eingesetzten Systeme", attestiert Wolfgang de Vries.

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