Sicherheitsverknüpfung von Maschinen einfach gemacht

Schlüssiges Safety-Konzept mit Wireless-Option

Denk Kunststoff Technik aus Gevelsberg automatisiert eine Roboterzelle für die Fertigung von Kunststoffteilen für die Automobilindustrie. Dabei setzt sie auf ein Wireless-Sicherheitskonzept von SSP Safety System Products und Drehdurchführungen sowie Werkzeugwechsler von RSP Robot System Products.
 Die Spritzgussmaschine des Herstellers Arburg mit Safety Simplifier (links) und einem externen Not-Halt Edi C7.
Die Spritzgussmaschine des Herstellers Arburg mit Safety Simplifier (links) und einem externen Not-Halt Edi C7.Bild: SSP Safety System Products GmbH & Co. KG

Der One-Stop-Shop oder „Alles aus einer Hand“ – ein Versprechen, von dem man häufig hört. Doch mit Wireless Safety, einem Aluminium-Schutzzaun, Not-Halt-Tastern und einer Sicherheits-Türzuhaltung liefert die Firma SSP Safety System Products aus Spaichingen ihren Kunden nicht nur alles aus einer Hand, sondern bietet in diesem Fall auch ein schlüssiges Sicherheitskonzept für die Automatisierung einer Spritzgusszelle der Firma Denk Kunststoff Technik.

Die Spritzgusszelle besteht aus einer Spritzgussmaschine von Arburg, zwei Yaskawa-Robotern und zwei Förderbändern für die Zu- und Abführung. Der Rohling, ein Metallring, wird über einen Bunker in einen Schwingförderer gefördert und dort vereinzelt, ehe er über ein Transportband in Endlage gebracht wird. Dort wird der Metallring vom ersten Roboter entnommen und in eine Heizstation übergeben. Danach entnimmt ein zweiter Roboter die Metallringe und legt diese in die Spritzgussmaschine ein, wo die Rohlinge im 2K-Verfahren mit Kunststoff ummantelt werden.

Der Einsatz von einer Drehdurchführung und eines Werkzeugwechslers, die beide von RSP Robot System Products geliefert wurden, ermöglicht den Robotern dabei eine möglichst flexible Drehung der 6. Achse sowie das Wechseln der Werkzeuge. Über ein Förderband werden die Fertigteile und ein Haltering, der bei einem Federbeinlager zum Einsatz kommt, schließlich aus der Fertigungszelle ausgeschleust.

 Der Yaskawa Roboter hinter dem Sicherheitsschutzzaun von SSP.
Der Yaskawa Roboter hinter dem Sicherheitsschutzzaun von SSP.Bild: SSP Safety System Products GmbH & Co. KG

Sicherheitsverknüpfung der Anlagen als Herausforderung

Aus Sicherheitsperspektive war für den Leiter der Automatisierungstechnik vor allem die Sicherheitsverknüpfung der Maschinen und Roboter verschiedenster Hersteller die größte Herausforderung. Denn wenn eine Anlage, wie im Falle von Denk Kunststoff Technik verkettet wird, müssen aufgrund normativer Anforderungen auch die Sicherheitsfunktionen und Not-Halt-Taster verkettet werden, da im Ernstfall alle Maschinen- bzw. Roboter durch die Betätigung eines einzelnen Not-Halts stehen bleiben müssen.

„Wir haben lange nach einem passenden Sicherheitssystem für unsere Applikation gesucht, jedoch konnte kein Hersteller eine zufriedenstellende Lösung liefern. Die Verknüpfung aller Maschinen war mit der Wireless-Sicherheitssteuerung ‚Safety Simplifier‘ von SSP um ein vielfaches einfacher als mit herkömmlichen Systemen“.

  Die Drehdurchführung von RSP ermöglicht ein Endlosdrehen der 6. Achse.
Die Drehdurchführung von RSP ermöglicht ein Endlosdrehen der 6. Achse.Bild: SSP Safety System Products GmbH & Co. KG

Dezentrale Sicherheits-SPS mit Wireless Safety

Denn die Plug&Play-Lösung bringt überall dorthin Sicherheit, wo sie benötigt wird. Die dezentrale Sicherheits-SPS mit Wireless Safety bietet 14 sichere digitale Ein- und Ausgänge sowie optional zwei zusätzliche, doppelte Relaisausgänge. Die 14 E/As kann der Anwender ganz nach Belieben und flexibel als Ein- oder Ausgang konfigurieren.

Für die Lösung bei Denk Kunststoff Technik wurden an den Türeinheiten jeweils Module mit 14 E/As gewählt, die Module auf den Schaltschränken besitzen außerdem zwei weitere Relaisausgänge, um Roboter und Maschine potenzialfrei abzuschalten. Die Türmodule sind darüber hinaus direkt mit den notwendigen Bedienelementen wie Not-Halt und beleuchteten Tastern ausgestattet und haben einen Anschluss für die dazugehörige Sicherheitssensorik, wie in diesem Fall einer Türzuhaltung. Die integrierte LED-Anzeige ermöglicht einen schnellen Überblick der Ein- sowie Ausgänge und liefert weitere Informationen über Signalstärke oder Anzahl der Teilnehmer. Über die kostenlose Software ‚Simplifier Manager‘ wurden die Module mit Unterstützung von SSP programmiert.

 Der Safety Simplifier an der Türe mit der Sicherheits-Türzuhaltung tGard.
Der Safety Simplifier an der Türe mit der Sicherheits-Türzuhaltung tGard.Bild: SSP Safety System Products GmbH & Co. KG

Kabellose Kommunikation

Vor allem konnten die projektverantwortlichen bei Denk Kunststoff Technik mit diesem neuartigen Konzept auch den Verdrahtungsaufwand der Anlage deutlich reduzieren, denn die Sicherheitstürzuhaltung tGard von SSP und externe Not-Halt-Taster werden einfach direkt am Safety Simplifier mit vorkonfigurierten Steckern angeschlossen. Somit ist keine zusätzliche Sicherheits-SPS oder Verdrahtungsaufwand im Schaltschrank mehr notwendig. Der Safety Simplifier schickt die Signale nun Wireless auf einer Frequenz von 2,4GHz an die weiteren Teilnehmer im System.

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