RFID im Herstellungsprozess von Automobilfensterscheiben

  • RFID Schreib-/Lesegerät RFM32SL200

  • Modulare Anschlusseinheit MA204i zur Feldbusanbindung

  • Typisches Beispiel für RFID-Anwendung: In Lackieranlagen und EX-Bereichen spielt RFID seine Vorteile voll aus.

  • Typisches Beispiel für RFID-Anwendung: Lackierstraße in der Automobilindustrie mit optoelektronischer Zugangssicherung.

Lückenlose Identifikation von Autoscheiben

RFID optimiert Prozesskette bei der flexiblen Herstellung unterschiedlichster Automobilfensterscheiben

Von Zulieferbetrieben und der Automobilindustrie werden sehr hohe Flexibilität und optimierte Prozesse erwartet. Die häufig anzutreffenden Just In Sequence (JIS-) Lieferungen direkt an die Montagelinien und die hohe Teilevielfalt erzwingen eine hochgradige Automatisierung und Optimierung der internen Prozesse. In diesem Zusammenhang präsentiert sich RFID als optimale Lösung, inbesondere wenn auch EX-Bereiche, etwa in Lackieranlagen, mit einzubeziehen sind.

Ein namhafter Anbieter von Automobil-Seitenscheiben veredelt eine enorme Vielfalt an Scheiben für verschiedene Automobilhersteller. Das Spektrum reicht von Panoramadächern, Ausklappfenstern, Dreieckscheiben, Kurbelscheiben bis hin zu Einsetzscheiben aus gehärtetem Glas (Sekurit) oder Kunststoff.

Eines der Kernstücke seiner Produktion ist eine Lackieranlage mit drei Roboterzellen in EX-Zone 2 und einer manuellen Lackierzone für Kleinstserien und diverse Nacharbeiten.

Ablauf im Prozess

Die einzelnen Scheiben und Scheibenelemente werden auf speziell konstruierten Werkstückträgern an einer Kette meist paarweise durch die Prozessschritte von der Vorbehandlung bis zur Versiegelung und Trocknung durchgezogen. Der Aufbau der Anlage und die Anordnung der Lackierzellen erlaubt sowohl eine sequenzielle als auch eine parallele Nutzung. In jeder Zelle arbeitet ein Lackierroboter autark. Nach einer geplanten Verweilzeit in der Zelle werden die Werkstücke durch den zentralen Trockner gefahren. Dazu ist eine eindeutige Identifizierung jedes einzelnen Werkstückträgers notwendig.

Bedingt durch die Oberflächenbehandlung wurde ein RFID-System mit hochtemperaturgeeigneten Transpondern eingesetzt. Die Ausdehnung der Kabinen und die Teilbereiche in explosionsgeschützter Ausführung erfordern Koppelmodule mit hoher Schutzart zur Montage an geeigneter Stelle außerhalb der EX-Bereiche, aber innerhalb der Anlage. Zur Steuerung der Lackierzellen wird eine schnelle SPS mit Profibus angewendet, um einen hohen Teiledurchsatz zu ermöglichen.

Details zur Identifikation

Am Anfang der Kette werden die unbehandelten Rohscheiben auf die Fördertechnik meist direkt aus den angelieferten Behältern aufgesetzt. Nach dem Aufsetzen schleust man die Werkstückträger per Freigabe in den eigentlichen Umlauf ein. Die Identifikation der bestückten Werkstückträger erfolgt beim Einfahren in eine der Roboterzellen. Die Transponder sind jeweils oberhalb des Trägerrahmens montiert und die Erkennung erfolgt von oben. Die Fördergeschwindigkeit liegt bei ca. 0,5 m/s. Da Roboter, Antriebe und Steuerelemente als Profibusteilnehmer vorgesehen sind, wurden auch die Identgeräte mit Profibuskommunikation ausgelegt.

Für die automatische Identifikation kommt ein zweiteiliges System von Leuze electronic zum Einsatz – das RFID Lesegerät und eine modulare Anschlusseinheit zur Profibusankopplung. Zu den Anforderungen der Anwendung passt das Schreib-/Lesegerät RFM32SL200 optimal, denn es ist auch als Ausführung für EX-Zone 2/22 verfügbar. Die gewählten Transponder sind für besonders widrige Umstände (Schutzart IP 68) und, aufgrund der Trocknungsprozesse, für hohe Temperaturen bis 200 °C ausgelegt.

Das Modul RFM32SL200 gehört zu einem industriellen Portfolio an RFID- und optischen AutoID-Geräten für vielfältige Anwendungen. Es handelt sich um ein robustes Schreib-/Lesegerät mit standardisiertem Übertragungsprotokoll nach ISO15693 und 110 mm Reichweite. Das Gerät verfügt über eine RS232-Datenschnittstelle mit digitalem Ein-und Ausgang. Über die Patrametrierung kann die Funktion an die jeweilige Aufgabe angepasst werden.

Anbindung an Profibus

Auch das modulare Profibusmodul MA204i, ein Gerät aus einer umfangreichen Familie von Feldbuskoppelmodulen für den Feldeinsatz, eignet sich ideal zur Kommunikation. Die MA200 Serie verfügt über Koppelmodule für nahezu alle industriellen Feldbusse. Am MA204i ist eine Vielzahl an Geräten aus dem Hause Leuze electronic anschließbar: das Spektrum reicht von stationären und mobilen Barcodelesern, 2D-Codelesern, Positioniersystemen, messenden Sensoren, Smart Kameras bis hin zu Handscannern und RFID-Geräten.

Durch mehrere Betriebsarten sind diese Koppelmodule besonders vielseitig und flexibel einsetzbar. In der Werkseinstellung arbeitet das Gerät komplett transparent und benötigt keine Programmierung – es ist lediglich die Adresse einzustellen und die GSD-Datei in die SPS einzubinden. Daher ist die Anwendung des Geräts besonders einfach. Über die GSD-Datei sind alle Parametereinstellungen für die Datenbreite am Bus, die RS232-Schnittstelle und die Betriebsmodi direkt von der Steuerung aus im Hardware-Manager wählbar und damit sehr einfach vorzunehmen.

Der klassische Aufbau in einer Linienstruktur beim Profibus wird von der modularen Anschlusseinheit MA204i durch die Bus-Schnittstelle und die per M12-Anschlusstechnik doppelt ausgeführte Spannungsversorgung unterstützt. Zur Parametrierung oder im Fehlerfall kann über die Service-Schnittstelle an der modularen Anschlusseinheit MA204i auf das angeschlossene Gerät zugegriffen werden.

Gerätesteuerung per CommandMode und CollectiveMode

Eine extrem schnelle Art der Gerätesteuerung ermöglicht der CommandMode, indem per vordefiniertem Bit viele Funktionen von Leuze electronic Geräten direkt ausgelöst werden können. Für besonders umfangreiche Daten, z. B. die Inhalte mehrerer Codes, steht ein sogenannter CollectiveMode zur Verfügung, bei dem ein großer Pufferspeicher zur Anschaltung genutzt werden kann.

Verwendete Produkte

  • Branche/Bereich

    Automobilindustrie, Förder-/Lagertechnik

  • Aufgabenstellung

    Steuerungstechnik, RFID

  • Applikation

    RFID im Herstellungsprozess von Automobilfensterscheiben

Kontakt & Support

Tel.: 035027 / 629 106
Mo - Do: 8:00 - 17:00 Uhr
Fr: 8:00 - 16:30 Uhr
Tel.: 07021 / 573-0
Mo - Do: 8:00 - 17:00 Uhr
Fr: 8:00 - 16:30 Uhr
Tel.: 07021 / 573-0
Mo - Do: 8:00 - 17:00 Uhr
Fr: 8:00 - 16:30 Uhr