›Intelligente‹ Zangen

Mit standardisierten, vernetzungsfähigen Komponenten aus dem Tox-Zangenbaukasten realisiert Tox Pressotechnik flexible Produktionssysteme zum kaltumformenden Fügen von Blechbauteilen.

18. Oktober 2019
›Intelligente‹ Zangen
Roboterzange mit ›Electricdrive‹-Servoantrieb von Tox Pressotechnik. (© Tox Pressotechnik)

In Gestalt von Tox-Multitechnologie-Systemen – bestehend aus der Steuerung als zentralem Baustein sowie dem peripheren Baustein Tox-ZVK als Bestandteil der Tox-Zangen zum Clinchen, Nieten oder Setzen von Funktionselementen – erhält der Kunde eine Komplettlösung, die sich durch hohe Produktionsleistung, Flexibilität und überwachte Prozesse auszeichnet.

In enger Abstimmung mit dem Kunden werden aus dem Tox-Baukasten zum einen Zangen (C-Bügel in Standard- oder kundenspezifischer Sonderausführung), zum anderen Antriebe (pneumohydraulische Zylinder der Baureihe Tox-Kraftpaket oder elektromechanische Servoantriebe der Baureihe Tox-Electricdrive) ausgewählt. Diese werden mit den entsprechenden Setzköpfen und Matrizen zur automatisierten Verarbeitung etwa von Nieten oder Funktionselementen bestückt. Die Zangen sind wahlweise auch mit einem matrizenseitigen Antrieb auszurüsten, wodurch eine höhere Flexibilität gegeben ist. Die Komponenten der Tox-Multi-Technologiesysteme, wie Roboterzangen und Peripheriemodule (Fördertechnik, Sprüheinrichtungen, Tox-Toolcheck) und Tox-Prozessgerät sowie Motion-Controller, sind per Industrial Ethernet mit der Steuerung verbunden.

Der Busknoten ZVK bereitet Datensignale auf und ist zugleich auch Datenspeicher. Status- und Konfigurationsdaten werden remanent im Datenspeicher abgelegt und sind auch nach einem Spannungsabfall verfügbar. Analogsignale werden vor der Übertragung digital aufbereitet.

Zu den von der Fügezange gelieferten Daten gehören Wartungs- und Standzeitzähler. Predictive Maintenance benötigt laufend aktualisierte Zählerstände, um effizient betrieben werden zu können. Jede Zange führt eigene Zählerstände mit sich, kann also individuell gewartet werden.

Gezielt eingreifen

Ferner können weit mehr sensorisch erfasste Daten an die Multi-Technologie-Steuerung übertragen werden. Sowohl Temperaturen als auch Zykluszeiten einzelner Bewegungen, Drücke, Spannungen, Ströme, Füllstände et cetera sind Informationen, die zum Steuern und Regeln eines Technologiesystems erforderlich sind. Diese Daten erlauben ein gezieltes, schnelles Eingreifen, sofern das System nicht schon selbst aktiv geworden ist.

Auch das Vorhalten von Konfigurationsdaten auf dem Busknoten vereinfacht die Instandhaltung der Fügegerätschaften. Mittels elektronischen Datenblattes, das auf dem Busknoten ZVK abgelegt ist, können Zangenwechsel in kürzerer Zeit durchgeführt werden. Zum Beispiel meldet sich die Fügezange bei einem Zangenwechsel wieder automatisch an der Steuerung an. Das Merkmal ›Autokonfiguration‹ hilft somit, Ausfallzeiten im Falle eines Anlagenstillstands zu reduzieren. Separat notwendige Instandhaltungs-Dokumentationen gehören in Teilen der Vergangenheit an.

Daten, die von einer Fügezange zur Steuerung gesendet werden, sind im Datenvolumen reduziert aufbereitet. Das spart Bandbreite in der Kommunikation im Anlagenumfeld. Die unterschiedlichen Signal-Anforderungen der verschiedenen Technologien werden über die Busleitung gebündelt. Das Kabelpaket als verbindendes Element zwischen Fügezange und Steuerung ist einheitlich aufgebaut. Somit können an einem Roboter verschiedene Technologien über dasselbe Kabelpaket betrieben werden. Auch Erweiterungen der externen Peripherie, zum Beispiel Werkzeugwechsler oder Sprühmittelbehälter, werden über den Ethercat-Systembus in das System eingebunden.

In Verbindung mit der Multi-Technologie-Steuerung bietet das System eine hohe Flexibilität, die beim Planen von Anlagen-Layouts und beim Betreiben der Anlagen nutzbringend eingesetzt werden kann. Auch hier ist je nach Anforderung zwischen drei Steuerungen mit unterschiedlichen Ausbaustufen zu wählen. Die Version ›Basic‹ setzt einen kundeneigenen PC voraus, ›Advanced‹ benötigt keinen eigenen PC, verlangt aber eine kundeneigene Visualisierung. Bei der Multi-Technologie-Steuerung ›Smart‹ liefert Tox schließlich das gesamte Steuerungs- und Bedienkonzept.

In Kombination mit der standardisierten, flexiblen Supportarchitektur sowie standardisierten Schnittstellen wie Tox-HMI (= intuitive Nutzerschnittstelle, Datenaus- und -eingang) haben Anwender intelligente und wandlungsfähige Systeme. Diese sind durch die Möglichkeit des Wechselns von Werkzeugen, Zangen, Technologien, Sensorwerkzeugen und mehr bei kurzen Umrüstzeiten auch für kommende Aufgaben zukunftssicher zu nutzen.

Die im Detail und im System ermittelten und zunächst in unstrukturierter Form vorhandenen Daten (Prozess-, Inventar-, Systemdaten und Konfigurationen) werden über Tox-Software-Tools gefiltert, die sich wiederum aus dem Wissen des Herstellers und der Anwender speisen. Die ausgewerteten Daten stehen allen Entscheidern zur Verfügung, etwa für die Instandhaltungs-Planung, Predictive Maintenance, die Überwachung und Analyse sowie für Simulationen für Prozessoptimierungen.

Blechexpo Halle 7, Stand 7501

Erschienen in Ausgabe: 06/2019
Seite: 170 bis 171