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Sichere Kleinsteuerung von Pilz

Automatisierung
Sichere Kleinsteuerung von Pilz

Anspruchsvollen Kunden wie Möbelherstellern war die braune Leimfuge schon immer ein Dorn im Auge. Mit dem innovativen Lasertec-Verfahren verschweißt Homag Kanten mit Plattenmaterial effizient und ohne sichtbare Fuge. Damit das gebündelte Licht in keinem Fall zu einer Gefahr für Personen im Umfeld werden kann, sorgt das konfigurierbare Sicherheitssystem PNOZmulti von Pilz in Kantenlaseranlagen von Homag für Sicherheit.

Roland Wolz, Vertriebsingenieur, Pilz

Älteren Arbeitsplatten in Küchen sieht man mit der Zeit an, dass die Nahtstelle zwischen Fläche und Rand den vielfältigen mechanischen Beanspruchungen und dem Kontakt mit unterschiedlichen Flüssigkeiten auf Dauer nicht gewachsen ist. Die nahtlos verschweißte, unsichtbare Nullfuge wurde deshalb für Produzenten hochwertiger Kücheneinrichtungen sowie für anspruchsvolle Möbelhersteller in den vergangenen Jahren zunehmend zum Qualitäts- und Imagemerkmal. Und inzwischen lösen in vielen Betrieben Airtec- oder Laserverfahren das klassische und aufwändige Kantenanleimen ab. Auch Homag hat sich der „Kunst der unsichtbaren Fuge“ verschrieben und bereits auf der Fachmesse Ligna 2011 ein innovatives Verfahren vorgestellt, das Kante und Plattenmaterial mit Hilfe eines Diodenlasers verschweißt. Das weltweit agierende Unternehmen mit Stammsitz in Schopfloch im Schwarzwald stellt jene Hightech-Maschinen und -Anlagen her, mit denen Homag-Kunden Wohn- und Büromöbel, Küchen, Parkett- und Laminatfußböden, Fenster, Türen und Treppen fertigen. Das Angebotsspektrum reicht dabei von der Einzelmaschine für den Handwerksbetrieb bis hin zu komplett vernetzten Fertigungsstraßen für die hochindustrialisierte Möbelfertigung. Dafür, dass beim Einsatz dieser Hightech-Maschinen und -Anlagen niemand zu Schaden kommt, sorgt Pilz.

Präziser, sauberer, schneller

Bei der KAL 370 Profiline wird das Werkstück beispielsweise zunächst von einem Barcode-Leser erfasst und manuell oder über eine automatisierte Handling-Einheit eingelegt. Linear geführt, erreicht das Möbelsegment die Laserstation: Über diverse Umlenkrollen wird das Kantenmaterial zugeführt. Etwa 20 mm vor dem Kontakt mit dem Plattenmaterial erfasst der Strahl des Hochleistungslasers über einen oszillierenden Spiegel die gesamte Breite des Kantenbandes. Unmittelbar darauf wird das so angeschmolzene Band auf das Werkstück gepresst – präzise, sauber, schnell und mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von bis zu 60 m/min. Die Erhitzung und zuverlässige Verbindung von Kante und Werkstück erfolgt somit innerhalb kürzester Zeit.

Die Vorteile gegenüber dem leimgebundenen Verfahren liegen auf der Hand: Kein Kleber, der erst aufwändig erhitzt und in flüssiger Form über eine sich drehende Leimrolle auf das Werkstück aufgetragen werden muss. Gesonderte Einstellungen von Leimmenge und Temperatur entfallen, ebenso die spezifischen Eingaben zu unterschiedlichen Materialien wie beispielsweise Spanplatte oder MDF. Fehlerhafte Verleimungen gehören somit der Vergangenheit an und Maschinenstillstände aufgrund von Rüstaufwand oder Farbwechsel entfallen. Die Anlage ist also aus dem Stand produktionsbereit und schnellere Durchlaufzeiten erlauben mehr Teile in höherer Qualität.

Laser in jeder Betriebsphase sicher

„Die eingesetzten Hochleistungslaser mit einer Leistung von 2,5 kW bis etwa 4 kW sind per se brandgefährlich. Jeder Kontakt mit der Haut oder dem Auge würde zu schwersten Verletzungen oder gar zum Tode führen. Nach den Vorgaben der Maschinenrichtlinie mussten wir also geeignete Vorkehrungen treffen, die die Risiken minimieren und einen gefährdungsfreien Betrieb gewährleisten“, betont Bernhard Dettling. In Sachen Sicherheit ist der Automatisierungsexperte Pilz bei Homag seit langem Partner auf Augenhöhe. Damit sich Anlagenbediener keine Gedanken um ihre körperliche Unversehrtheit machen müssen, entwickelte Pilz gemeinsam mit Homag und dem Laserhersteller ein leistungsfähiges und effizientes Sicherheitskonzept. „Seit vielen Jahren pflegen wir mit Homag einen sehr engen partnerschaftlichen Kontakt. Mit unseren Lösungen zur Sicherung von Türen, Hauben und anderen potenziell gefährlichen Bereichen sind wir in Homag-Maschinen schon lange vertreten. Bei großen verketteten Anlagen geht es aktuell immer mehr darum, gemeinsam integrierte und effiziente Automatisierungs- und Sicherheitslösungen zu entwickeln“, sagt Roland Wolz, Vertriebsingenieur bei Pilz.

Das integrierte Sicherheitsmanagement übernimmt bei dieser wie bei anderen Kantenanbringungsanlagen die frei konfigurierbare Sicherheitskleinsteuerung PNOZmulti von Pilz. Mit 20 sicheren Eingängen, 4 Ausgängen sowie 4 sicheren Halbleiterausgängen überwacht die eigenständige und rückwirkungsfreie Kleinsteuerung in Kooperation mit einer übergeordneten SPS-Steuerung sämtliche relevanten Sicherheitsfunktionen rund um den Laser. Dazu gehört die sichere Schutztürüberwachung mit elektromagnetischer Prozesszuhaltung PSENslock von Pilz: Bei einem mutwilligen oder versehentlichen Öffnen der Schutzhaube löst PNOZmulti die sofortige sichere Abschaltung des Lasers aus. Neben den Not-Halt-Tastern überwacht PNOZmulti über entsprechende Sensoren außerdem die korrekte Ausgangsposition des Lasers sowie das Vorhandensein eines Werkstücks, bevor der Laser startet. Über ein sicheres Analogmodul wird der Stromfluss am Laser sowie eine installierte Blasdüse auf Rauch und Feuer überwacht. Beim sicheren Einrichtbetrieb gewährleistet die konfigurierbare Sicherheitskleinsteuerung PNOZmulti, dass der Laser stromlos bleibt. Und mit der intuitiv bedienbaren Software PNOZmulti Configurator sparen sowohl Homag als auch Endanwender Zeit und Geld – über die gesamte Engineering- und Betriebsphase hinweg. Dabei halten klare und einfache Diagnosen die Stillstandszeiten kurz.

Unsichtbare Laserfuge

Die Ansprüche in der Möbelbaubranche sind in der Vergangenheit rapide gestiegen: Nur noch ein kleiner Prozentsatz der Produkte besteht aus Massivholz – sie sollen jedoch wie massiv anmuten. Möbelsegmente sind stattdessen aus kostengünstig herstellbaren Span-, MDF -, Multiplex- oder Grundplatten mit wabenartiger Struktur aufgebaut, die mit unterschiedlichen Furnier- oder Dekorschichten vorwiegend aus Kunststoff überzogen sind. Neben den hohen Anforderungen an Präzision, Qualität und Zuverlässigkeit sind Durchsatz, Vielfalt und Customizing – Stichwort: Losgröße 1 – aktuelle Ansprüche, die an weitgehend automatisierte Fertigungsverfahren gestellt werden. Was schon aus Kostengründen nicht mehr echt sein kann, soll zumindest echt aussehen.

Dabei stellt seit jeher das Aufbringen abschließender Kanten aus unterschiedlichen Materialien und in vielfältigen Dekors eine besondere Herausforderung dar. Klassische Verfahren sind EVA- und PU-Verklebung, seit einigen Jahren ist auch das Airtec-(Heißluft)Verfahren gebräuchlich. „Jedes Verfahren hat seine Vor- und Nachteile. Wir bieten unseren Kunden nach wie vor Maschinen mit unterschiedlichen oder kombinierten Kantenaufbringungsverfahren. Allerdings sehen wir im Lasertec-Verfahren das Potenzial der Zukunft“, sagt Bernhard Dettling, der im Control Development, Edge Processing, bei Homag zuständig für die elektrotechnische Steuerungsentwicklung im Bereich Magazine und Verleimung ist. Im Showroom des Unternehmens zeigt er, was heute (nicht nur) in der Möbelindustrie möglich und bei der Kantenaufbringung machbar ist. Eine der meistverkauften Homag-Kantenanleimmaschinen ist die KAL 370 Profiline. Die je nach Anforderung bis zu 10 m lange flexible Durchlaufmaschine ist sowohl mit einer Verleim- als auch mit einer Laserstation ausgestattet. Das Zuführmagazin kann bis zu 24 unterschiedliche Kantenbänder aufnehmen – anspruchsvolle Kantenanleimmaschinen mit höchsten Ansprüchen an eine flexible Produktion und häufigen Bandwechseln bringen es bei Homag mitunter auf stolze 96 Bänder fassende Magazine.

Auch in Zukunft Sicherheitspartner

„Mit dem Lasertec-Verfahren erreichen wir höchste Standards in der Kantenverarbeitung. Unsere Kunden zeigen sich von den Vorzügen des Verfahrens überzeugt und viele vertreten die Auffassung, dass das Leimverfahren über kurz oder lang entfällt“, fasst Bernhard Dettling zusammen. Was bringt die Zukunft? „Die laserbezogenen Kühlungs- und Steuerungssysteme werden kompakter und effizienter werden“, verrät Bernhard Dettling und verweist auf die Ligna 2017. Mit Sicherheit wird Pilz deshalb bei Homag auch in Zukunft mit an Bord sein. ik

www.pilz.com

Details zu den Schutztürsystemen zur Absicherung trennender Schutzeinrichtungen von Pilz:

http://hier.pro/MCZ00


PLUS

PNOZmulti Configurator

Das Konfigurations-Tool PNOZmulti Configurator unterstützt Anwender bei der Projektierung, Konfigurationserstellung, Dokumentation und Inbetriebnahme der Steuerungen von Pilz: Auf der grafikbasierten, Windows-konformen Bedienoberfläche stehen alle Elemente einer möglichen Sicherheitsschaltung als Symbole oder in Auswahlmenüs zur Verfügung. Zudem haben Nutzer während der Konfiguration der Schaltung Zugriff auf die Online-Hilfe mit Dokumentation. Und wenn die Konfiguration abgeschlossen ist, überprüft das Tool die Schaltung auf Fehlerquellen. Damit die fertige Sicherheitsschaltung darüber hinaus vor ungewollten Änderungen geschützt ist, lässt sie sich zertifizieren. Nicht zertifizierte Konfigurationen können jederzeit bearbeitet, geändert oder erweitert werden.

http://hier.pro/ukuyf

Bild: Pilz
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