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Photoelektrische Sensoren Wie photoelektrische Sensoren den Füllstand von Werkzeugträgern messen

| Redakteur: Jan Vollmuth

In der doppelstrangigen Zuführung einer Laserschneidanlage kontrollieren insgesamt 16 photoelektrische Miniatursensoren und zwei Reflexlichtschranken des Schweizer Sensorikspezialisten Contrinex den Füllzustand der Werkstückträger.

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Eine Reflexlichtschranke am Ende jeder Werkstückzuführung verhindert mechanische Beschädigungen der Anlage.
Eine Reflexlichtschranke am Ende jeder Werkstückzuführung verhindert mechanische Beschädigungen der Anlage.
(Bild: Famag Robotik & Automation GmbH)

Das Remscheider Unternehmen Famag Robotik & Automation GmbH (Famag) hat sich auf die Planung und Konstruktion von Automatisierungslösungen aus neuen oder gebrauchten Industrierobotern spezialisiert. Das Ergebnis sind schlüsselfertige Anlagen, die das Famag-Team vor Ort montiert, programmiert und in Betrieb nimmt. Ein aktuelles Projekt ist die automatisierte Teilezuführung für die Laserschneidanlage eines Automobilzulieferers.

Unterschiedliche Beladung der Förderstränge

Die Schneidanlage besteht bislang aus zwei Laserschneidmaschinen inkl. einer automatisierten Zuführung und Beladung aus zwei parallel angeordneten Kettenförderern – einer für jede Maschine – und einem Knickarmroboter. Künftig sollen drei bis vier Anlagen dieses Typs in dem Automobilzulieferbetrieb ihren Dienst tun. Die Werkstückträger der Kettenförderer werden manuell mit je acht – als Schüttgut angelieferten – Werkstücken pro Träger bestückt. Dabei wird jeder der beiden Förderstränge mit unterschiedlichen Teilen beladen. Am Ende der Förderstrecke pickt ein Knickarmroboter jeweils ein Teil aus dem Werkstückträger und befüllt damit im Wechsel die Laserschneidmaschinen. Die Taktzeit des Roboters beträgt 15 s inkl. Einlegzeit in die Maschine von nur 3 s.

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„Die Automation ist so intelligent, dass der Roboter je nach Bearbeitungsstand der jeweiligen Maschine ein passendes Teil von der entsprechenden Zuführung nimmt und einlegt. Da in jeder Maschine andere Teile bearbeitet werden und dies unterschiedlich lang dauert, minimiert dieses Vorgehen die Nebenzeiten und erhöht den Durchsatz“, erklärt Frank Hager, der das Projekt bei Famag betreut.

Damit der Roboter nie ins Leere greift

Insgesamt 16 photoelektrische Miniatursensoren im zylindrischen Gehäuse mit der Baugröße M12 von Contrinex (Typ LTS-1120-303) – einer über jeder Werkstückposition – melden der Robotersteuerung, ob und auf welcher Position sich ein Werkzeug befindet. Auf diese Weise greift der Roboter nie ins Leere. Zusätzlich kontrolliert je eine quaderförmige Contrinex-Reflexlichtschranke vom Typ LRS-3030-103 am Ende jeder Förderstrecke, ob die Werkstückträger tatsächlich leer sind. „Erkennt die Lichtschranke ein Objekt, taktet die Zuführung nicht und verhindert auf dieser Weise mechanische Beschädigungen durch liegende oder nicht von den Lichttastern erkannte Teile“, so Frank Hager.

Bei der Reflexlichtschranke am Ende der Förderstrecke sind Sender und Empfänger in einem einzigen Gehäuse untergebracht. Der Sensor sendet einen fokussierenden, pulsierenden Lichtstrahl durch einen Polarisationsfilter auf einen entfernten Reflektor. Dieser wirft den Lichtstrahl zurück zum Sensor. Hier passiert der Strahl einen zweiten Polarisationsfilter, bevor er den Empfänger erreicht. Unterbricht ein Objekt – in diesem Fall das Werkstück – den Lichtstrahl, registriert der Sensor die reduzierte Lichtintensität und aktiviert den Ausgang.

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