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Digitale Waagen als Bindeglied im Automatisationsprozess

Im Zeitalter der Automation, kann das Prüfmittel Waage, als Kontrollmittel, nicht mehr als Insellösung eingesetzt werden. Es ist ein Muss, die Kontrollfunktion in den Automatisierungsprozess einzubinden. Das hat den Vorteil der Effektivität, der Kosteneinsparung und der geringen Reaktionszeit den Prozess zu regeln.

Aufgabenstellung
In der Fertigungskette von Starterbatterien sollen an verschiedenen Stellen Messungen an den teilfertigen Produkten durchgeführt werden. Auf Basis dieser Messdaten, werden Gut- oder Schlechtbefunde entschieden.
Nach Montage dieser Batterien sollen diese ohne Stopfen im Durchlauf gewogen werden. Der Gewichtswert soll von jeder Waage an ein übergeordnetes Rechnersystem übertragen werden. Die Batterien werden vorher per Laser mit einem Matrixcode versehen. Nach dem ersten Wiegen werden die Batterien mit hochkonzentrierter Schwefelsäure gefüllt, werden danach über Waage 2 geschickt. Bei Toleranzverletzungen müssen die Batterien vom Band geschoben werden. Darauf erfolgt die Formierung der Batterien, dem Weitertransport über Waage 3 und dem Puschen bei Toleranzverletzungen, ansonsten Weitertransport.
Die max. Last der Batterien beträgt ca. 30 kg. Die Genauigkeit der Waage soll +/- 1 g betragen. Das Material muß in V4A Edelstahlausführung oder säureresistenten Kunststoff ausgelegt sein ( Berührungsstoff = hochkonzentrierte Schwefelsäure ).
Durchsatz der Waage = 9 Batterien / Minute; Pusher an Waage 2 und 3; Schnittstelle = Profibus / Siemens S7 / CPU 315 L2DP. Des weiteren soll die Waage fernsteuerbar sein.

Lösung
Für eine Standardplattformwaage wurde die Waagenglocke geändert in V4A Ausführung nach DIN 1.4571. Für das Waagentransportband wurde ein säureresistenter Kunststoff ausgewählt mit einem Kettenförderer. An die klassische Waagenschnittstelle (RS 232) wurde ein Profibusadapter angeschlossen, so dass die ganze Steuerungsebene auf Siemens S7 abgestimmt war.
Die montierte Batterie wird auf das Waagenband gefördert, mittels einer Fotozelle mittig positioniert, das Band wird über die Steuerung kurz gestoppt, der Nettowert der Batterie wird an das übergeordnete System übermittelt und unter dem dazugehörigen Code abgelegt. Danach erfolgt der Weitertransport der Batterie, für diesen Vorgang wurden 7 Sekunden benötigt. Anschließend wird die Batterie mit Säure gefüllt und auf Waage 2 erneut gewogen.
An Hand der Gewichtsdifferenz vor und nach dem Befüllen wird geprüft, ob Füllvorgang und Batterie sich spezifikationsgerecht verhalten bzw. ablaufen. Zu leichte und zu schwere Batterien werden hier ausgestoßen. Nach dem nachgeschalteten Formierungsprozess erfolgt eine weitere Gewichtsermittlung auf Waage 3 mit den gleichen Gut- und Schlecht Entscheidungen.