Automatisierte Montage-, Prüf- und Etikettieranlage für Blutplasmaflaschen mit Beckhoff TwinCAT 3
Herausforderung
Für einen Hersteller medizinischer Produkte wurde eine vollständig automatisierte Produktionslinie entwickelt, die Montage, Dichtheitsprüfung, Etikettierung, Rückverfolgbarkeit und Sortierung von Blutplasmaflaschen kombiniert.
Die Anlage bestand aus zahlreichen Prozessstationen, Robotern, Vision-Systemen und Prüfgeräten, die als ein integriertes Gesamtsystem zusammenarbeiten mussten.
Eine der größten Herausforderungen war die Synchronisation sämtlicher Produktionsschritte bei gleichzeitig vollständiger Rückverfolgbarkeit jedes einzelnen Produkts.
Lösung
Die Steuerungssoftware wurde vollständig auf Basis vonBeckhoff TwinCAT 3unter Verwendung objektorientierter Softwarearchitektur entwickelt.
DasBosch Rexroth TS2 Transfersystemtransportierte Werkstückträger mit jeweils sechs Flaschen durch sämtliche Produktionsstationen.
Ein Fanuc-Roboter übernahm die Beladung der Werkstückträger, während zwei SCARA-Roboter Montagekomponenten aus Vibrationsförderern entnahmen und auf den Flaschen positionierten.
Eine pneumatische Pressstation vervollständigte den Montageprozess und wurde durch ein SensoPart-Bildverarbeitungssystem überwacht.
Drei ATEQ-Dichtheitsprüfstationen kommunizierten überModbus TCPmit der TwinCAT-Steuerung.
Nach erfolgreicher Prüfung montierte ein Festo-Portal weitere Komponenten, bevor zwei redundante Etikettierstationen mit CAB-Druckern die Produktkennzeichnung übernahmen.
Die Druckqualität und QR-Codes wurden durch SensoPart-Kameras überprüft.
Am Ende der Linie sortierte ein Fanuc-Roboter alle Produkte automatisch in Gut- und Schlechtteile.
Die vollständige Rückverfolgbarkeit wurde über QR-codierte Werkstückträger und IFM Smart Cameras realisiert.
Systemarchitektur
web_asset
Steuerung
Beckhoff TwinCAT 3
Objektorientierte Softwarearchitektur
TwinSAFE
Beckhoff Web HMI
precision_manufacturing
Robotik
2 × Fanuc
2 × SCARA
Prozessstationen
Montage
Pneumatische Pressstation
Dichtheitsprüfung
Endmontage
Etikettierung
Sortierung
Bildverarbeitung
SensoPart
IFM Smart Camera
assignment_turned_in
Dichtheitsprüfung
ATEQ
Kommunikation
EtherCAT
Modbus TCP
TCP/IP
Verantwortlichkeiten
Ich war verantwortlich für:
TwinCAT-Softwareentwicklung
Softwarearchitektur
Objektorientierte Programmierung
Integration des TS2-Transfersystems
Fanuc-Integration
SCARA-Integration
Synchronisation aller Prozessstationen
Integration der ATEQ-Prüfgeräte
Modbus-TCP-Kommunikation
Integration der CAB-Drucker
Integration der Vision-Systeme
Implementierung der vollständigen Traceability
Entwicklung des Beckhoff Web HMI
TwinSAFE
Inbetriebnahme und Optimierung
Ergebnisse
Die entwickelte Anlage ermöglichte:
Vollautomatische Produktion
Integration mehrerer Robotersysteme
Automatische Dichtheitsprüfung
Vollständige Rückverfolgbarkeit
Automatische Qualitätskontrolle
Redundante Etikettierung
Skalierbare TwinCAT-Softwarearchitektur
Hohe Produktionssicherheit und Flexibilität
Technische Highlights
Die TwinCAT-Steuerung koordinierte sämtliche Produktionsprozesse einschließlich Robotik, Montage, Dichtheitsprüfung, Etikettierung und Qualitätssicherung.
Ein Fanuc-Roboter sowie zwei SCARA-Roboter arbeiteten synchron innerhalb derselben Produktionslinie.
QR-codierte Werkstückträger wurden mit IFM Smart Cameras identifiziert und während des gesamten Produktionsprozesses verfolgt.
Drei ATEQ-Prüfsysteme führten automatische Dichtheitsprüfungen durch und übermittelten die Ergebnisse direkt an TwinCAT.
SensoPart-Vision-Systeme überprüften sowohl den Montageprozess als auch die Qualität der Etiketten und QR-Codes.
Technologien
Beckhoff TwinCAT 3
TwinSAFE
Beckhoff Web HMI
Fanuc
SCARA
Bosch Rexroth TS2
EtherCAT
Modbus TCP
TCP/IP
Fanuc
SCARA
FAQ
Ein Fanuc-Roboter und zwei SCARA-Roboter.
Durch QR-codierte Werkstückträger und IFM Smart Cameras.
Drei automatische ATEQ-Prüfstationen mit Modbus-TCP-Kommunikation.
Ja. Die gesamte Anlage wurde mit Beckhoff TwinSAFE realisiert.
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