Ein namhafter skandinavischer Automobilhersteller setzt bei der Lkw-Motorenfertigung auf die Kompetenz von HELLER. So fertigen bei ihm HELLER Bearbeitungszentren in einer hochmodernen Fertigungslinie Schritt für Schritt aus angelieferten Gussrohteilen nahezu vollständig automatisiert montagefertige Motorenblöcke.

Und das geht so: Der Rohling wird von einem automatisierten Ladesystem von oben auf einen um 360 Grad drehbaren Rundtisch angeliefert und zunächst mittels einer hydraulischen Spannvorrichtung sicher auf der Auflagefläche fixiert. Weil Rohgussblöcke herstellungsbedingt meist divergierende Abmessungen aufweisen, wird im Zuge des Aufspannverfahrens die relative Lage des Werkstücks auf dem Rundtisch ermittelt und der Steuerung mitgeteilt. Dazu erfasst ein auf der Grundplatte sitzender Bolzen die auf der Unterseite des Motorenblocks angebrachte Indexbohrung, bevor vier massive Schwenkspanner das Werkstück nach hinten ziehen und 16 induktive Sensoren von Balluff schließlich den exakten Sitz bestätigen. Während das Gussteil in seine Bearbeitungsposition gefahren wird, registriert ein induktiver Messtaster quasi nebenbei, welchen Weg der Bolzen in der Indexbohrung mitsamt dem Werkstück zurückgelegt hat. Sitzt der Gussblock schließlich in seiner Bearbeitungsposition, sind die Lage- und Abmessungsdaten bereits erfasst und an die Steuerungsebene übermittelt. Die Bearbeitung des Motorenblocks kann beginnen.

Ein Längenmesstaster dient der präzisen Messwertermittlung im Zuge der Werkzeugbearbeitung und Qualitätskontrolle. Er gleicht quasi die unvermeidlichen Schwankungen bei den Abmessungen der Gussteile aus und stellt somit exakte und identische Bearbeitungsergebnisse sicher.

Bereits in der Entwurfsphase stellt sich die Frage, auf welche Weise Signale und Daten vom beweglichen und drehbaren Werktisch zur Maschinenbasis und damit zur Steuerungsebene gelangen sollen. Den hohen Produktivitäts- und Zuverlässigkeitsanforderungen des Auftraggebers entsprechend kamen konventionelle Verkabelungslösungen ebenso wenig infrage wie Schleifringsysteme: zu aufwändig, anfällig, verschleißbehaftet und damit unzuverlässig. HELLER entschied sich für das induktive Kopplersystem (BIC) von Balluff mit IO-Link-Schnittstelle. Es überträgt Signale und Energie berührungslos über einen Luftspalt von bis zu 5 mm. Bei den von HELLER hergestellten Bearbeitungszentren stehen sich der Sender (Remote) und Empfänger (Base) in der Be- und Entladeposition austauschbereit gegenüber. Im vorliegenden Fall ist das System doppelt ausgelegt: Ein Kopplerset ist für die Übertragung des Längenmesswertes, das andere für die Übermittlung der Positionsabfragedaten im 1/1000-mm-Bereich zuständig. Aus dem analogen Signal des Längenmesstasters erzeugt ein Analog-Adapter (AD-Wandler) von Balluff ein IO-Link-Signal, das per Standardkabel direkt an den Remote-Sender gelangt. Geschirmte Kabel sind somit überflüssig. Ein Sensorhub sammelt die Signale von 16 induktiven Sensoren ein und das gebündelte IO-Link-Signal wird an den zweiten Remote-Koppler übertragen.

Selbst unter extremen Bedingungen arbeiten die in der Schutzart IP 67 ausgelegten berührungslosen Koppler verschleiß- und ausfallfrei. Späne und Kühlschmierstoffe beeinträchtigen die Übertragung nicht. Mit seinen schnell trennbaren Einheiten bietet das intelligente Übertragungssystem maximale Flexibilität bei Formatwechseln. Außerdemkann es in Kombination mit einem IO-Link-Master an nahezu jeden marktüblichen Feldbus angeschlossen werden.