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Balluff: Intelligentes Werkzeugmanagement mit RFID bei Hoffmann Räumtechnik

Use Cases | von Balluff | 23. August 2013
Beim Räumprozess wirken enorme Kräfte auf das Material. Grundvoraussetzung ist eine störungsfreie Werkzeugkoordinierung. Beim Räumprozess wirken enorme Kräfte auf das Material. Grundvoraussetzung ist eine störungsfreie Werkzeugkoordinierung. BILD: Hoffmann Räumtechnik

Werkzeugverwaltung

Einfacher, sicherer, wirtschaftlicher

Wenn innovative Lösungen in Maschinen und Anlagen Verwendung finden, muss der Kundennutzen oder deren Beitrag zu einem besseren Gesamtergebnis klar vermittelbar sein. „Moderne Industrial RFID-Systeme gestalten den Einsatz und die Verwaltung von Werkzeugen einfacher, sicherer und wirtschaftlicher“, sagt Karlheinz Haßlach, Vertriebsleiter von Hoffmann Räumtechnik.

Von Romeo Popescu, Produktmanager Identifikationssysteme bei Balluff

Vollautomatisches Werkzeugmanagement

Mit einem Schub von 250 Kilonewton gräbt sich das vier Meter lange Werkzeug mit scharfen Zähnen in das aufgespannte zentimeterdicke Metallrund, im Hintergrund macht sich bereits der nächste Räumwerkzeugsatz startklar. Sukzessive kommen weitere lanzenförmige Räumwerkzeuge mit unterschiedlichen Schneidemessern und Profilgeometrien zum Einsatz, die das Metallstück mit einem Vortrieb von bis zu 60 Metern pro Minute bearbeiten. Vollautomatisch und so lange, bis die Scheibe am Ende von einem Kranz tannenbaumartig geformter Nuten gesäumt ist. Aus der Metallscheibe ist ein Turbinenrad geworden, dessen Nuten Turbinenschaufeln Halt geben werden. Hersteller der elektromechanischen Waagrecht-Außenräummaschine RAWMX 996, die vor der Auslieferung an MTU Aero Engines in München ihre letzten Testläufe absolviert, ist Hoffmann Räumtechnik in Pforzheim.

Stillstand von Maschinen vermeiden

Mit einer Hublänge von zehn Metern ist die Räummaschine in der Lage, Metallscheiben mit einem Durchmesser von 400 bis zu 1500 Millimetern zu bearbeiten. Die komplexen Nutprofile am Turbinenrad sind das Ergebnis einer genauen Abfolge unterschiedlicher Räumdurchgänge. „Damit weder das Werkstück noch eines der bis zu 36 Werkzeuge beschädigt oder gar zerstört werden und in der Folge die Maschine für einen längeren Zeitraum stillsteht, muss jede Verwechslung von Werkzeugen mit Sicherheit ausgeschlossen sein“, betont Georg Sickinger, Leiter der Elektrokonstruktion. Hoffmann Räumtechnik setzt deshalb auf Toolident mit Balluff Industrial RFID Identifikationssysteme BIS L. Diese Baureihe eignet sich besonders für den Einsatz in extrem rauen Umgebungen. Mit ihrer großen Variantenvielfalt an robusten Datenträgern und mit Schreib-/Leseköpfen in hoher Schutzart löst sie nahezu alle Anwendungsprobleme von der Materialflussüberwachung, der Steuerung und Qualitätssicherung von flexiblen Fertigungslinien bis zur Lagerhaltung und Werkzeugverwaltung.

Transponder ohne separate Energiequelle

Allen BIS-Systemen gemein sind die robusten Datenträger in Miniaturbauweise. Bei BIS L besitzt der kleinste 12,4 Millimeter Außendurchmesser bei BIS C nur 9 Millimeter. Ein oder mehrere Schreib-/Leseköpfe sowie eine Auswerteeinheit erfassen die auf diesen Transpondern gespeicherten Daten und Datenaustausch erfolgt berührungslos, sowohl im statischen als auch im dynamischen Betrieb. Sämtliche Daten und selbst die Energie, die der Datenträger benötigt, kommen vom Schreib-/Lesekopf: Der Datenträger empfängt das Energiesignal, baut daraus seine Versorgungsspannung auf und sendet anschließend seine Daten als pulsweiten-moduliertes Signal in Richtung Schreib-/Lesekopf. Eine separate Spannungsversorgung, beispielsweise über eine Batterie, ist nicht erforderlich.

Ident-Nummer schließt Verwechslungen aus

Bei der Waagrecht-Außenräummaschine von Hoffmann sind die Aufnahmen für die 36 unterschiedlichen Räumwerkzeuge direkt über der Maschine angebracht. Parallel zum Räumdurchgang laufen im Hintergrund vollautomatisch die Vorbereitungen für den nachfolgenden Werkzeugwechsel. „Jede Räumwerkzeugaufnahme trägt einen BIS L-Datenträger im Aufnahmeschaft. Darauf befindet sich eine spezifische Kennung, die mit einem konkreten Werkzeug verknüpft ist und Verwechslungen unmöglich macht“, erläutert Georg Sickinger. Die Identifikation übernehmen drei RFID-Leseköpfe, die direkt über der Werkzeugablage angeordnet sind. Mit einem Abstand von circa acht Millimetern registrieren sie jedes zum Einsatz kommende Werkzeug, anhand der Ident-Nummer wird überprüft, ob es sich um das richtige handelt. Die RFID-Leseköpfe stehen via IO Link-Schnittstelle und Profibus mit der Steuerungsebene in Verbindung und kommen ohne eigene Verwaltungseinheit aus.

Anwenderdaten am Werkzeug

Moderne RFID-Systeme können jedoch weit mehr: Sind Werkzeuge erst einmal mit einer Identifikationsnummer versehen, lassen sich eine ganze Reihe sinnvoller Werkzeugdaten wie Einsatz-, Standzeiten, Qualität, Zustand oder Serviceintervalle auf einem übergeordneten Rechner ablegen und fortlaufend abgleichen.

Wesentlich komfortabler und flexibler sind allerdings RFID-Lösungen, bei denen die Datenverwaltung auf dem Datenträger des Werkzeugs selbst stattfindet. „Am Beispiel der Räummaschine lassen sich neben der reinen Identifikationsnummer spezifische Werkzeugdaten wie Schneidegeometrien, Durchmesser, Freiwinkel und Freischliff, Vorschubdaten, Kühlmittelmengen, Qualität, Einsatz- und Standzeiten untrennbar mit dem Werkzeug verknüpfen und verwalten“, zeigt Sebastian Leicht, Verkaufsingenieur bei Balluff, die Vorteile von RFID-Systemen mit beschreibbaren Datenträgern auf. Bei jedem Einwechseln des Werkzeuges gelangen die relevanten Informationen automatisch in die Werkzeugverwaltung der Maschinensteuerung. Sie werden dort so lange gepflegt, wie das Werkzeug im Magazin der Maschine ist.

„Mit RFID an Bord unserer Maschinen erhalten unsere Kunden in jedem Fall ein deutliches Plus an Sicherheit, Produktivität und Komfort“, ist Karlheinz Haßlach überzeugt.

Der Fachbeitrag ist erschienen im Handbuch „Einblick in AutoID/RFID 2013“.

Treffen Sie Balluff, als Aussteller auf dem RFID-Kongress 2013 am 10. September 2013 in Düsseldorf, organisiert von „RFID im Blick“. Ralf Pfisterer, Business Development Manager bei Balluff bietet das SpeedLab "Elektronische Führerscheinkontrolle - Mit NFC / RFID ganz einfach! - Entlastung im Tagesgeschäft" an.

Letzte Änderung am Mittwoch, 21 Oktober 2015 17:38
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