Industrial Mechatronic Unit

Die Industrial Mechatronic Unit ist eine mechatronische Basiseinheit mit Transfersystem, angetrieben mit einem drehzahlvariablen 24 V-Getriebemotor. Zwei Endlagensensoren am Anfang und am Ende der Einheit können zur Endlagenabschaltung oder zur Signalisierung des Eintritts oder Ausfahrens des Werkstückträgers verwendet werden. Die Transfereinheit kann für grundlegende Experimente an einem Transportsystem oder zum Einbau in ein komplexes mechatronisches System zur Steuerung des Materialflusses genutzt werden. Eine im Steuerschrank montierte Siemens SPS ist frei programmierbar und übernimmt die Steuerung des Moduls. Die Industrial Mechatronic Unit verbindet auch einzelne Bearbeitungsstationen bis hin zu einer kompletten Industrie 4.0 Produktionsanlage. Sie transportiert Werkstückträger mit Werkstücken oder auch einzelne Werkstücke.

Über den 25-poligen D-Sub Anschluss kann eine, auf dem Förderband angebrachten Bearbeitungsstation über die SPS gesteuert werden.

Ohne aufwändige Umbaumaßnahmen oder Veränderung der Verkabelung kann das System ohne Einsatz von Werkzeugen aus einer Gesamtanlage separiert und zum Einzelarbeitsplatz geschoben werden. Die feststellbaren Rollen unter der Einheit ermöglichen ein unkompliziertes Verändern der Position. Verbundene Einheiten lassen sich auch im Verbund verschieben.

Über einen integrierten Switch ist eine Vernetzung mehrerer Systeme problemlos möglich. Über, bereits im System vorhandene, PROFINET Kabel können mehrere Einheiten miteinander verbunden werden. Das enthaltene Kabel wird einfach mit der seitlichen Buchse des danebenstehenden Systems verbunden. Auf die gleiche Weise wird auch die Stromversorgung weitergeschleift. Die einzelnen Systeme müssen nicht alle separat mit einem zentralen Switch verbunden werden. Dicke Kabelbäume und das Verlegen langer Kabel entfällt somit. Für ein gesamtes System ist so nur ein Stromversorgungskabel und nur ein Ethernetkabel nötig.

Über die beiden selbstschließenden 6 mm Schlauchanschlüsse am Anfang und am Ende des Transportsystems ist eine Weitergabe von Druckluft problemlos über ein kurzes Stück 6 mm Luftschlauch möglich. Ein weiterer, selbstschließender 4 mm Anschluss kann zur Druckluftversorgung einer aufgesetzten Bearbeitungsstation verwendet werden.

Die im Schaltschrank montierte Halteplatte ermöglicht eine individuelle Bestückung. Optional sind z.B. iWlan Module zur kabellosen Kommunikation montierbar.

In Ausstattung enthalten:

• Außenmaße Gesamteinheit: Breite = 625 mm, Tiefe = 460 mm, Höhe = 905 mm
• Maße Transportband: Breite = 625 mm, Tiefe = 160 mm, Spurhöhe = 885 mm, Spurbreite = 120 mm, Gurtbreite = 100 mm
• Getriebemotor, 24 V DC
• Zur Ansteuerung des Gurtes mit variabler Geschwindigkeit kann das PWM Signal der SPS verwendet werden
• 2 x Magnetfeld Endlagensensoren
• 25-polige D-Sub Schnittstelle zum Anschluss von Bearbeitungsstationen
• Luftkanal für Pneumatikanwendungen im Item-Profil integriert
• Im 25-poligen Anschluss integrierte Übertragung des IO-Link Sensorsignals der Station
• 1 x RJ45 Schnittstelle an der Frontseite
• Programmierbarer Nothalt auf dem Bedienpanel mit Leuchtring
• 6 x hochwertiger industrieller Taster mit Metallfassung und Beleuchtungsmöglichkeit
  • 5 x Schließer in grün, blau, gelb und 2 x weiß
  • 1 x Öffner in rot
• 1 x Rastschalter mit 3 Stellungen
• Schlüsselschalter zum Ein- und Ausschalten der Spannungsversorgung
• Abschließbare Fronttür
• Front und Rückseite aus transparentem Plexiglas
• Möglichkeit zum Justieren der Gurtspannung zu Wartungszwecken
• Inkrementalscheibe und optischer Sensor für Positionserfassung und Geschwindigkeitsmessung
• Verwendete Steuerung: S7-1215 DC/DC/DC mit 14 DI und 10 DO
• Erweiterungsmöglichkeit um weitere Sensoren/Aktoren durch verlegte Kabelkanäle gegeben
• Power Schaltnetzteil 24 V, 4 A
• Durchschleifen der Spannungsversorgung von Station zu Station über seitliche Durchlässe für Kaltgerätestecker
• Verbindung der Stationen zum Profinet Netzwerk über seitliche Durchlässe
• 1 x RJ45 Kabel
• 1 x Step 7 Basic mit aktueller Version Step7 des TIA-Portals

Zusätzlich in der Industrial Mechatronic Unit enthalten und vormontiert:

KTP700 Touchpanel

Das Touchpanel dient zum Bedienen und Beobachten von Maschinen und Anlagen.

Die Programmierung erfolgt ausschließlich über die Visualisierungssoftware WinCC Basic oder WinCC Advanced.

• Vollgrafisches Color Display (65536 Farben)
• Touchscreen 7"
• Auflösung: 800 x 480 Pixel
• Schnittstellen: PROFINET I/O, USB
• Anzeige von Stör- und Betriebsmeldungen
• Rezepturverwaltung
• Hoher Ablesewinkel
• LED Hintergrundbeleuchtung

IO-Link Mastermodul

IO-Link Mastermodul für S7-1200 Steuerungen. An das Mastermodul lassen sich bis zu vier IO-Link Teilnehmer anschließen.

IO-Link RFID Schreib-/Lesekopf

Inkl. Halterung und Anschlusskabel.

• Elektrische Daten
  • Betriebsspannung 11...32 VDC
  • Datenübertragung: induktive Kopplung
  • Technologie: HF (13,56 MHz)
  • Funk- und Protokollstandard: ISO 15693
  • Drahtbruchsicherheit und Verpolungsschutz
  • Schnittstelle: Vierdraht, IO-Link
• Mechanische Daten
  • Umgebungstemperatur: -25...+70 °C
  • El. Anschluss: Steckverbinder, M12 x 1
  • Schutzart: IP67
  • Gehäusewerkstoff: Metall, CuZn, verchromt
  • Bauform: Gewinderohr, M18 x 1
• IO-Link
  • IO-Link Porttyp: Class A
  • Prozessdatenbreite: 32 Bit

Digitale Ein-/ Ausgabegruppe SM1223

• Erweiterung der SPS um jeweils 16 zusätzliche digitale Ein- und Ausgänge
• 24 V DC Versorgungsspannung
• 2 A Dauerstrom Ausgänge

Siemens Switch Scalance XB005

• Industrieller Ethernet Switch für 10/100 Mbit/s
• 24 V Spannungsversorgung
• 5 x RJ45-Buchsen

Industrial Mechatronic Unit 90° Kurve

Bandsegment zur Verbindung von Teilsystemen und zum Aufbau komplexer mechatronischer Systeme sowie von Umlaufsystemen. Der Antrieb der Kurve erfolgt aktiv über einen eigenen Motor. Dieser kann in beide Richtungen betrieben werden.

Außenmaße Gesamteinheit:

• Breite = 485 mm
• Tiefe = 485 mm
• Höhe = 905 mm

Doppelstation Geführte Montage

Station zur vollautomatischen Bevorratung, Vereinzelung- und Montage von Werkstück oder Autoteilen. Gemeinsam mit dem Transportband führt die Station einen Teilprozess der vollautomatischen Montage eines aus drei Teilen bestehenden Endproduktes durch.

• 2 x Magazine; Mit Einlagen nutzbar für Blockober- und Unterteile, Autokarosserien, Chassis und Platinen
• 2 x optischer Sensor zur Füllstandsüberwachung
• 2 x IO-Link-Ultraschallsensor zur Füllstandsmessung
• 1 x Stoppzylinder, doppeltwirkend, mit el. Endlagensensor
• 2 x Vereinzelungszylinder, doppeltwirkend, mit el. Endlagensensor
• 1 x Sauggreifer, ausfahrbar, doppeltwirkender Zylinder mit Endlagensensor
• 1 x 3/2-WegeVentil
• 4 x 4/2-Wege Ventil
• SPS-Schnittstelle auf SUB-D 25-polig
• Anforderung an die SPS: 5 x digitale Ausgänge, 10 x digitale Eingänge

Doppelstation Bearbeiten

Gemeinsam mit dem Transportband führt die Station einen Teilprozess – das Einpressen eines Bolzens in die Werkstücke - der vollautomatischen Montage eines aus drei Teilen bestehenden Endproduktes durch.

• 2 x Fallmagazin zur Bolzenbevorratung
• 2 x Lichtschranke zur Überwachung des Füllstandes
• 2 x Stoppzylinder, doppeltwirkend
• 2 x Endlagesensor
• 2 x Montagezylinder doppeltwirkend
• 4 x Endlagesensor Zylinder
• 4 x Drosselrückschlagventile
• 4 x 4/2-Wege Ventil
• Pneumatik Ventilblock 2-fach
• Druckminderer 0…10 Bar
• Manometer
• SPS-Schnittstelle auf SUB-D 25-polig
• Anforderung an die SPS: 4 x digitale Ausgänge, 8 x digitale Eingänge

Station Lackieren

Die Bearbeitungsstation Lackieren dient zum simulierten Lackieren der Autos und Transporter der Car Production. Die Lackierstation kommuniziert mit dem ERP-Lab und teilt diesem den Lackierfortschritt mit. Das ERP-Lab wiederrum redet über WLan mit der Funktionsplatine des Autos. Die RGB-LEDs der Platine werden entsprechend der bestellten Autofarbe angesteuert und färben das Auto. Der Lackiervorgang wird mit digitalen Signalen der SPS angesteuert. Über vier Signale wird die Farbauswahl getroffen. Der Lackievorgang in entsprechender Farbauswahl wird über ein weiteres Signal gestartet. Mehrfache Lackiervorgänge in unterschiedlichen Farben ist möglich. Für den simulierten Lackiervorgang müssen die beiden Tore an der Eingangs- und Ausgangsseite der Station geschlossen werden. Die geöffneten oder geschlossenen Türen werden über Endlagensensoren abgefragt. Ein Lüfter als Absaugung ist an der Oberseite der Station angebracht und muss ebenfalls angesteuert werden. Innerhalb der Station sind an beiden Seiten LED-Streifen angebracht, die den eigentlichen Lackievorgang zeigen. Alle digitalen Ein- und Ausgänge der Station sind mit einem Arduino Mikrocontroller verbunden. Die USB-Schnittstelle des Controllers ist nach Außen geführt. Somit ist eine Umprogrammierung des Controllers möglich.

Station Kamera für Qualitätskontrolle

Station zur Qualitätskontrolle mit integrierter Industriekamera.

Die Industriekamera verfügt über eine Profinet Schnittstelle und kann darüber Auswerteergebnisse an eine verbundene SPS weitergeben. Die individuell ansteuerbare Beleuchtung sorgt für eine von der Umgebungsbeleuchtung unabhängige gute Erkennung der Güter.

• 25-pol Sub-D Anschluss
• 2 Montageleuchten
• Industriekamera

Technische Daten Industriekamera:

• Auflösung: 640 x 480 px
• Pixelgröße: 3,75 μm x 3,75 μm
• Mono/Farbe: Farbe
• Sensorformat: 1/3"
• Sensortyp: CMOS
• Brennweite: 8 mm

Station Labeln

Station zum individuellen Labeln von Produkten

Der Labelprinter erhält die Druckdaten vom übergeordneten ERP System. Diese Daten werden als QR-Code auf ein Label gedruckt, über Saugnäpfe vom Trägermaterial entnommen und auf das Produkt geklebt. Das Produkt wird so eindeutig gekennzeichnet.

Der QR-Code lässt sich über beliebige mobile Endgeräte einscannen. Über einen Internetbrowser wird die eigene Seite des individuell gefertigten Produkts geöffnet. Hier werden alle Produktionsdaten angezeigt. Durch mobile Endgeräte die Augmented Reality fähig sind, können die gefertigten Produkte in 3D als AR Produkt auf dem Tisch beobachtet werden.

Station Handhaben

Handhabungsautomat mit Hubzylinder an einer pneumatischen Schwenkeinheit, der gemeinsam mit dem Transportband Teile nach vorgegeben Kriterien vereinzelt.

• Pneumatische Schwenkeinheit 90°
• Vakuumerzeuger mit Vakuum-Sensor
• Hubzylinder mit Vakuumsauger und Mikroschalter
• 3 x Drosselrückschlagventile
• 3 x 4/2-Wege Ventile
• 1 x 3/2-Wege Ventil
• Ventilblock 4-fach
• 2 Positioniersensoren
• Stoppzylinder doppeltwirkend
• SPS-Schnittstelle auf SUB-D 25-polig
• Anforderung an die SPS: 4 x digitale Ausgänge, 5 x digitale Eingänge

Unifi Security WLAN Gateway

Der UniFi Express ist ein leistungsstarker Router mit integriertem WLAN-Access-Point, optimiert für die Anbindung eines lokalen kabelgebundenen oder drahtlosen Netzwerks an einen bestehenden Internetanschluss über Glasfaser-, Kabel- oder DSL-Modem. Zusammen mit dem kompakten UniFi Flex Mini Switch lassen sich kabelgebundene Geräte einfach und zentral ins Netzwerk integrieren.

Leistungsmerkmale:

• Schnelle und stabile Internetanbindung über WAN-Port, kompatibel mit Glasfaser-, Kabel- oder DSL-Modems

• UniFi-Controller-Integration für zentrale Verwaltung und Netzwerk-Monitoring

• WLAN-Technologie mit Unterstützung aktueller Wi-Fi-Standards für hohe Datenraten und große Reichweite

• Betrieb im 2,4-GHz- und 5-GHz-Band für flexible Gerätekonfiguration

• VLAN-, Gastnetz- und Sicherheitsfeatures für professionelle Netzwerke

• Kompakter UniFi Flex Mini Switch mit 5 Gigabit-Ethernet-Ports zur Anbindung mehrerer Geräte

• Sichere WPA2/WPA3-Verschlüsselung ab Werk aktiviert

• Einfache Einrichtung über UniFi Network App oder Weboberfläche

• Erweiterbar mit weiteren UniFi Access Points und Switches für skalierbare Netzwerke