Fordonstillverkare utrustar befintliga robotar med LioN-Power I/O-moduler
En fordonstillverkare i Japan planerade att utrusta befintliga robotar med ett enda, enhetligt koncept, och använda en lösning från Belden för att ersätta styrskåpsenheter med IP67 I/O-moduler och givarkablar. M12 Power-anslutning (L-kodning) hjälpte kunden att uppgradera till ny teknik utan att behöva ändra robotdesignen.
Utmaningen
Projektet startades för att standardisera designen för robotkontrollsystemet genom att uppgradera från PROFIBUS till PROFINET, och samtidigt kunna arbeta med olika Ethernet-protokoll. Målet var att implementera lösningarna i de egna fabrikerna och partneranläggningar samt att påtagligt minska kostnaderna.
En del av det nya konceptet var att införa en IP67-kommunikationslösning och ersätta styrskåpsenheterna. De ville även förenkla robotarnas kablage, för att få besparingar genom standardisering. De befintliga kablagen fanns i kabelskåp, och var helt olika i de båda företagens fabriker.
Systemkrav
- En I/O-modul som täckte olika kommunikationsprotokoll – robotarna i Europa har PROFINET, medan EtherNet/IP krävs i Asien och Sydamerika
- Stöd för M12 Power L-kodad PROFINET-standard
- Förenkla hantering och installation med kompakta, lättviktiga och de fysiskt minsta I/O-modulerna på marknaden
- I/O-moduler i metall som skyddar mot svetsloppor, vibration (15 G) och stötar (50 G)
- Stöd för IO-Link för framtida tillämpningar
- Netload-klass III
- Anpassad diagnostik
Varför Belden?
Belden levererade kostnadseffektiva LioN-P I/O-moduler och en kabellösning som designats för behoven från olika robottillämpningar för båda fordonsföretagen.
- Stark långsiktig kundrelation och beprövade produktinstallationer i över 20 år tillsammans med den ena partnertillverkaren
- Först på marknaden med en I/O-modul med stöd för både PROFINET och EtherNet/IP i samma enhet för att uppfylla kundernas krav i flera regioner och med olika protokoll
- Tekniskt samarbete för att förbättra och anpassa produkterna enligt kundens behov
Beldens lösning
Standardiserad robotkommunikation utan styrskåpsenhet via I/O-moduler ger betydande besparingar inom installation och underhåll.
Det nya konceptet innefattar upp till tre I/O-moduler från Lumberg Automation per robot, med minst en I/O-enhet för "the patch bay" i robotens chassi och en I/O-modul för att ansluta till den nya IP67-robotkontrollstationen.
De valda produkterna uppfyllde kravet att minska lagerhållningen för reservdelar och öka flexibiliteten genom att standardisera på en enda I/O-modul. Stöd för PROFINET och EtherNet/IP gjorde att systemintegratören kunde utrusta alla befintliga robotar på samma sätt, men med olika programmerbar logikkontroll (PLC). LioN-P-modulen hjälpte till att förenkla robotkabalget och minskade kostnaderna ytterligare genom att kablaget för alla robotar standardiserades till Ethernet-kablar eller M12 Power-kablar.
Med bytet till PROFINET införde kunden den senaste PROFINET-specifikationen, där M12-kablarna finns definierade. Kunden fick en betydande fördel genom att använda M12 Power-kablage från 2 x 16 A jämfört med 2 x 9 A vid 7/8" genom större tvärsnitt för ledarna. Det går att nå en längdutvidgning på maximalt 17 m vid full strömstyrka jämfört med maximalt 10 m.
Därför kan robotcellerna byggas mer flexibelt. För ytterligare kostnadseffektivitet kan den valda M12 L--kodade anslutningen användas för både EtherNet/IP och PROFINET, där tidigare två produkter (4-polig 7/8" Power for EtherNet/IP och 5-polig 7/8" Power for PROFINET) krävdes. Enkel installation var ytterligare en fördel med den mindre och lättare Belden-lösningen. Dessutom gjorde den mindre kabeldiametern att vikten minskade ytterligare.
LioN-P-modulen i metall – med PROFINET Conformance class-C V2.3 samt Netload Class III – ger robotarna högre tillgänglighet genom att säkra dem för den högsta nätverksbelastningen och ge motståndskraft mot krävande miljöer. Tack vare 2 A utgångsström, jämfört med den utgångsström på 1,6 A man vanligtvis hittar på marknaden, fick kunden även fördel av bättre ventilkontroll på roboten. Slutligen minskades utbildningsbehoven för underhållspersonal, genom anpassad diagnostik för processdata, enhetliga diagnostiska meddelanden och enhetliga inställningar för olika protokoll.
