Bilproducent opgraderer eksisterende robotter med LioN-Power I/O-moduler

En bilproducent i Japan ønskede i samarbejde med en anden bilproducent at styrke deres alliance på fabriksniveau. De planlagde at opgradere eksistende robotter med et enkelt, samlet koncept, og anvende en løsning fra Belden for at erstatte styreskabene med IP67 I/O-moduler og sensorkabler. De to virksomheder vil implementere løsningen i deres fabrikker både i Asien og Europa.

Bilproducent udstyrer eksisterende robotter med LioN-Power I/O-moduler

Bilproducentens udfordring

Projektets udgangspunkt var et ønske om at standardisere designet af robotkontrolsystemet gennem en opgradering fra PROFIBUS til PROFINET og samtidig være i stand til at arbejde med forskellige Ethernet-protokoller. Målet var at implementere løsningen i kundens egne fabrikker og partnerfaciliteter samt at mindske omkostningerne markant.

En del af det nye koncept var at indføre en IP67-kommunikationsløsning og erstatte styreskabene. De ønskede også at forenkle kabelføringen til robotterne for at opnå besparelser gennem denne standardisering. De eksisterende kabler fandtes i styreskabene, og kabelføringen var helt forskellig i de to virksomheders fabrikker.

Kundens systemkrav

  • Et I/O-modul, som dækkede forskellige kommunikationsprotokoller – robotterne i Europar har PROFINET, mens der kræves EtherNet/IP i Asien og Sydamerika.
  • Support af M12 Power L-kodet PROFINET-standard.
  • Forenkle håndtering og installation med kompakte, lette og de fysisk mindste I/O- moduler på markedet.
  • I/O-moduler i metal som beskytter mod svejsegnister, vibration (15 G) og chok (50 G).
  • Support af IO-Link i forbindelse med fremtidige ændringer af applikationerne.
  • Netload klasse III.
  • Diagnostik tilpasset fabrikkerne.

Hvorfor faldt valget på Belden?

Belden leverede omkostningseffektive LioN-P I/O-moduler og en kabelløsning, som blev designet til behovet for de forskellige robotapplikationer i begge køretøjsvirksomheder.

  • Stærk langvarigt kunderelation og gennemprøvede produktinstallationer i mere end 20 år med den ene af partnerproducenterne.
  • Først på markedet med et I/O-modul med understøttelse af både PROFINET og EtherNet/IP i samme enhed for at opfylde kundernes krav i flere regioner og med forskellige protokoller.
  • Teknisk samarbejde for at forbedre og tilpasse produkterne i henhold til kundens behov.

Beldens løsning

Det nye koncept omfatter op til tre I/O-moduler fra Lumberg Automation pr. robot med mindst en I/O-enhed for ”the patch bay” i robottens chassis og et I/O-modul til tilslutning til den nye IP67-robotkontrolstation.

De valgte produkter opfylder kravet til at mindske lagerbeholdningen for reservedele og øge fleksibiliteten ved at standardisere et enkelt I/O-modul. Understøttelse af PROFINET og EtherNet/IP gjorde, at systemintegratoren kunne udstyre alle eksisterende robotter på samme måde, men med forskellige programmerbare controllere (PLC). LioN-P-modulet hjalp til med at forenkle kabelføringen til robotterne, hvilket yderligere reducerede omkostningerne ved at kabler til alle robotter blev standardiseret til Ethernet-kabler eller M12 Power-kabler.

Med skiftet til PROFINET indførte kunden den seneste PROFINET-specifikation, hvor M12-kabler er defineret. Kunden fik en stor fordel i at indføre M12 Power-kabler fra 2x16 A i forhold til 2 x 9 A ved 7/8” i og med at tværsnittet i lederne blev større. Nu kan de nå ud på en længde på max. 17 meter ved fuld strømstyr mod max. 10 meter tidligere.

Derfor er det nu muligt at bygge robotcellerne mere fleksibelt. En yderligere omkostningseffektivisering er, at den valgte M12 L-kodede tilslutning kan anvendes til både EtherNet/IP og PROFINET. Tidligere skulle der to produkter til (4-polet 7/8” Power til EtherNet/IP og 5-polet 7/8” Power til PROFINET). Herudover gjorde den mindre kabeldiameter, at vægten blev yderligere reduceret.

LioN-P-modulet i metal – med PROFINET Conformance class-C V2.3 samt Netload Class III – gør robotterne mere tilgængelige, idet de er sikret mod den højeste netværksbelastning og gøre dem modstandsdygtige mod krævende miljøer. Takket være 2 A udgangsstrøm, sammenlignet med den udgangsstrøm på 1,6 A, man normalt finder på markedet, fik kunden også fordel af bedre ventilstyring på robotten.

Endelig er behovet for uddannelse af vedligeholdelsespersonalet betydeligt mindet, idet diagnostikken for procesdataene er tilpasset, så det er enslydende diagnostiske meddelelser og ensartede indstillinger for de forskellige protokoller.

Produkter, der blev valgt til løsningen