Drei Gabellichtschranken in Serie

Zweimal drei Gabellichtschranken überwachen die korrekte Zuführung von Montageteilen

In einer Produktionslinie für Steckernetzteile prüfen drei hintereinander angeord­nete Rotlicht-Gabellichtschranken vom Typ FGL 80-RK die Zuführung und Lage von Kleinteilen. Ausschlaggebend für die Wahl des SensoPart-Produkts waren praktische Details wie das leichte Kunststoffgehäuse, die flexible Montage mittels Schwalben-
schwanz und die gut sichtbaren Status-LEDs an den Gabelenden.

Es ist eine Anwendung, wie sie in der Industrie zigtausendfach vorkommt: Kleinteile für die Montage werden über eine Transportschiene zugeführt, von dort mit einem Greifer abgenom-
men und an den Ort der Montage verbracht. Bei einem Münsterländer Hersteller von Netz- und Ladegeräten findet sich dieser Produktionsschritt bei der Montage von Steckernetzteilen, und zwar gleich zweimal: Über zwei Zuführungen wird ein Greifer abwechselnd mit Kleinteilen versorgt. Bevor der Greifer jeweils zum Einsatz kommt, muss überprüft werden, ob die betreffenden Teile tatsächlich an Ort und Stelle und korrekt ausgerichtet sind. „Der Anwender wünschte sich eine möglichst unkomplizierte und kostengünstige Lösung für diese Automatisierungsaufgabe“, berichtet SensoPart-Applikations­ingenieur Thomas Worms.

Einfach und zuverlässig

Als ebenso einfache wie zuverlässige Automatisierungslösung erwies sich das Kaskadieren von drei Gabellichtschranken an jeder der beiden Zuführungen: Die am Ende der Schiene sitzende Gabel prüft, ob sich das Teil bis zum Anschlag transportiert wurde, die mittlere Gabel „schaut“, ob das Teil in der korrekten Position befindet (es muss flach liegen), und die erste Gabel in Förderrichtung meldet, ob der Schacht frei für die Zuführung des nächsten Teils ist. Bei den ersten beiden Gabeln wird der korrekte Status durch eine leuchtende LED angezeigt, bei der Anschlagkontrolle signalisiert eine leuchtende LED hingegen einen Fehler. In diesem Fall erhält die übergeordnete Steuerung ein entsprechendes Signal, und der Greifer­arm wird angehalten. Da die LEDs an den (abgerundeten) Ecken der Gabellichtschranken angebracht sind, kann der Anlagenbediener den Status aus jeder Richtung gut im Auge behalten. „Die Produktionslinie ist ziemlich unübersichtlich, deshalb ist die auffällige Signalisierung wichtig“, betont Thomas Worms.

Drei Gabeln in Serie: Drei Rotlicht-Gabellicht­schranken vom Typ FGL 80-RK kontrollieren, ob die zugeführten Teile vorhanden sind und sich in der richtigen Position befinden. Die Gabelbauweise garantiert eine stets optimale Ausrichtung.

Leicht und robust Zum Einsatz kamen Rotlicht-Sensoren mit einer Gabelweite von 80 mm (Typenbezeichnung FGL 80-RK-50-PS-M3). Neben der praktischen Anordnung der Status-LEDs weisen die SensoPart-Produkte weitere günstige Eigenschaften auf, die in dieser Anwendung gefragt waren. Zum einen sind die Gabeln mit ihrem ABS-Kunststoffgehäuse besonders leicht, sodass auch drei davon die Transportschienen nicht nennenswert belasten. „Auch die Montage und Ausrichtung geht bei den Leichtgewichten besser von der Hand“, weiß Applikationsexperte Worms aus eigener Erfahrung. Zum anderen erwies sich die Befestigungsmöglichkeit mittels Schwalbenschwanz in der gewählten schrägen Anordnung als besonders praktisch: Dieser Klemmhalter wird hinten oder an den Seiten der Gabel in eine entsprechende Nut eingeführt, sodass man auch in schwierigen Einbausituationen ohne spezielle Haltevorrichtungen auskommt. Nach der Montage des Halters lässt sich die Position der Gabel noch durch Verschieben verändern.

Anwenderfreundlich: Die konstruktiven Details der neuen Gabellichtschranken von SensoPart machen sich in Montage, Einrichtung und Betrieb bezahlt. (Foto: SensoPart)

Teach-in statt Poti

Eingerichtet waren die SensoPart-Gabeln ebenfalls schnell: Anstelle der noch vielfach üblichen Potentiometer bieten sie dem Anwender ein dynamisches Teach-in und lassen sich somit auch im laufenden Prozess konfigurieren. Die Sensoren „lernen“ die Größe und Remissionseigenschaften der zu detektierenden Teile direkt am bewegten Objekt: Hierfür wird die Teach-Taste für drei Sekunden gedrückt, bis die Status-LED blinkt; anschließend hält man die Taste gedrückt und lässt das zu detektierende Objekt durchlaufen; beim Loslassen der Taste wird die Einstellung gespeichert. „Nach wenigen Minuten hatten wir die zwei mal drei Gabeln an den beiden Zuführungen fix und fertig montiert und eingerichtet“, erzählt Thomas Worms.

Seit zwei Jahren störungsfrei

Mögliche Alternativen zu den Gabellichtschranken waren im Vorfeld ebenfalls
geprüft, jedoch vor allem aus Kostengründen verworfen worden. So wäre ein
Vision-Sensor oder ein Lichtleitsystem nicht nur von den Anschaffungskosten erheblich teurer gewesen, sondern hätte auch einen höheren Montage- und Einrichtungsaufwand erfordert. Auch gegenüber einer klassischen Reflexionslichtschranke hat die Gabelanordnung Vorteile, da Sensor und Reflektor fest verbunden und somit stets perfekt ausgerichtet sind. Ein energetischer Taster wiederum hätte bei wechselnden Teileoberflächen (schwarz, metallisch glänzend) Probleme verursachen können. Die Gabellichtschranken erwies sich letztlich in jeder Hinsicht – Funktion, Aufwand, Kosten – als optimal. Seit über zwei Jahren ist die beschriebene Lösung inzwischen im Einsatz, und dies störungsfrei.

Die Gabellichtschranken FGL-RK von SensoPart

• Leichtes ABS-Kunststoffgehäuse
• Gabelweiten 30 bis 120 mm
• Kleinteileerkennung bis 0,2 mm
• Dynamisches Teach-in, auch auf bewegte Objekte
• Schaltfrequenz 2 kHz
• Rotlicht
• Vielseitige Befestigungsmöglichkeiten, u.a. Schwalbenschwanz
• Rundumsichtbarkeit der Status-LEDs
• Sehr gutes Preis-/Leistungsverhältnis