Induktive Koppler BIC - Berührungslose Energie- und Datenübertragung in der Automation
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Mit einer über 90-jährigen Firmentradition ist die Balluff GmbH ein weltweit führender Sensorspezialist und Systemanbieter. Das Full- Range-Sortiment umfasst hochwertige Sensoren und Systeme für die Wegmessung und Identifikation, Sensoren zur Objekterkennung und Fluidmessung sowie beste Netzwerk- und Verbindungstech- nik. Der Global Player ist an 56 Standorten auf allen Kontinenten leistungsstark vertreten. Der Firmensitz Neuhausen a.d.F. liegt direkt bei Stuttgart. Balluff steht für anwendungsspezifische Kundenlösungen, umfas- sende Dienstleistungen, eine individuelle Beratung und prompten Service. Dafür engagieren sich über 2450 Mitarbeiter weltweit. 2
Energie- und Daten flexibel übertragen Induktive Koppler zur berührungslosen Kommunikation Eine feste Verdrahtung von Sensoren und Aktoren ist mit Nachteilen Anlagenverfügbarkeit, verkürzt Taktzeiten und steigert die Flexibilität verbunden. Denn Kabel und Kontakte werden in der Automation der Abläufe. häufig stark beansprucht. Kabel ermüden, können brechen und so zum Maschinenstillstand führen. Wie induktive Koppler BIC effizient eingesetzt werden können, ent- nehmen Sie den folgenden Applikationen. Sehen Sie anhand von Abhilfe schaffen induktive Koppler BIC. Sie übertragen Signale und Beispielen aus der Praxis, wo sich BIC überall bewähren. Energie berührungslos über einen Luftspalt hinweg. Die schnell trennbaren Einheiten sind einfach zu handhaben und wartungsfrei. Dadurch realisieren Sie neue Anforderungen in kürzes- ter Zeit. Ein mechanischer Verschleiß tritt nicht auf. Dies erhöht die Induktive Koppler BIC 1 Energie- und Daten flexibel übertragen 3 In der gesamten Produktion 4 Presse und Gesenkwechsel 6 Produktion am Rundtisch 8 Ladungs- und Werkstückträger 10 Greiferwechsel am Roboter 12 Zum Funktionsprinzip 14 Produktübersicht15 Durchgängige Kommunikation mit IO-Link 19 Induktive Koppler bieten IO-Link-Funktionalität 19 Balluff GmbH 20 www.balluff.com 3
Balluff induktive Koppler reduzieren die Fehlerquellen für Kontakt- abbrüche im gesamten Produktionsprozess: ob in den klassischen Werkzeugmaschinen wie Pressen, auf Rundtakttischen in der Montage, auf Werkstückträgern oder im Bereich der Robotik. Wann immer Daten von und auf bewegte Maschinenteile übertragen werden sollen, sind Sie mit Balluff induktiven Kopplern BIC auf der sicheren Seite. www.balluff.com 5
Presse und Gesenkwechsel Werkzeuge automatisch wechseln und zuverlässig identifizieren Auf Wechselwerkzeugen der Presse angebrachte Sensoren erken- nen die Ausrichtung des Materials und schützen die Gesenke. Diese Positionierungssignale von den Sensoren werden zuverlässig über einen induktiven BIC-Koppler übertragen. Induktive Koppler ermöglichen einen automatischen Werkzeug- wechsel, da das manuelle Einstecken der mechanischen Steckver- binder entfällt. In Verbindung mit einer Netzwerkschnittstelle lassen sich die Werkzeuge identifizieren; dies ermöglicht eine automatische Konfiguration der Presse wie das Schließen der Höhenventile durch Speichern des Wertes mit dem Werkzeug. Darüber hinaus können bei Transferschienen-Wechselkomponenten Strom und Signal zuverlässig gekoppelt und mit dem Werkzeug gewechselt werden. 6
Das induktive Kopplungssystem dient als kontaktfreie Verbindung zwischen Presse und Werkzeug. Typischerweise ist der Sockel in der Aufspannplatte der Presse in einem gemeinsamen Bereich montiert. www.balluff.com 7
Produktion am Rundtisch Ganz ohne Schleifringe Radiale Übertragung Bei der radialen Übertagung ist das BIC-System so montiert, dass während den Taktstellungen des Rundtischs die beiden Komponen- ten Base und Remote fluchten. Axiale Übertragung Für die axiale Übertragung ist das BIC-System in der zentralen Achse des Rundtakttischs angeordnet. Die Kommunikation erfolgt kontinuierlich, unabhängig von der Stellung des Tischs. 8
Am Rundtakttisch sind Daten von rotierenden zu unbewegten Maschinenteilen zu übertragen. Klassische Überträger wie Schleif- ringe werden stark mechanisch beansprucht. Dieser Verschleiß führt zu Ausfällen und teuren Stillstandzeiten. Mit den drahtlos arbeitenden BIC-Systemen vermeiden Sie das. Die induktiven Koppler übertragen Daten und Energie für Sensorik und Aktorik berührungslos. Damit haben Schleifringe am Drehtisch ausgedient. www.balluff.com 9
Ladungs- und Werkstückträger Sofortige Kontakte – hohe Taktfrequenz Auf Ladungsträgern, die Bauteile von Bearbeitungs- zu Bearbei- tungsstation befördern, sind Sensoren montiert. Diese prüfen die korrekte Ausrichtung der Bauteile und überwachen die Position der Spanneinheiten. Die Energieversorgung der Sensoren und die Über- tragung der Sensorsignale an den Bearbeitungsstationen übernimmt das berührungslos arbeitende induktive Koppelsystem BIC. An jeder Station ist die Kommunikation hergestellt, sobald Base und Remote fluchten. Die mechanische Verbindung entfällt. 10
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Greiferwechsel am Roboter Schnelle Werkzeugwechsel – Werkzeuge sind eindeutig zuzuordnen Für hohe Produktivität sind schnelle Formatwechsel wichtig. Der Greiferwechsel am Roboter wird durch Steckkontakte aber erheblich erschwert. Induktive Koppler BIC machen mechanische Steckkontakte über- flüssig. Sie übertragen die Signale berührungslos über einen Luft- spalt. Dies sichert Verschleißfreiheit, garantiert prompte Werkzeug- wechsel und sorgt für große Flexibilität. Weiteres Plus: Die Eindeutigkeit des Werkzeugs kann durch eine im Senor-/Aktor- hub hinterlegte ID sichergestellt werden. Falsche Zuordnungen werden so ausgeschlossen. 12
Vorteile ■■keine verbogenen, beschädigten Pins ■■kein Verkanten bei der Kopplung – ein axialer Versatz ist zulässig ■■kein mechanischer Kontakt, verschleißfrei www.balluff.com 13
Zum Funktionsprinzip Base – verbindet das System mit der Steuerung: überträgt die Ener- gie zur Remote, empfängt die Statusinformationen der Sensoren und gibt sie an die Steuerung weiter. Remote – verbindet Sensoren und Aktoren mit dem induktiven Koppel-System. Die Remote ist auf der mobilen Seite der Applikation montiert. Energie Base Remote Daten Die Vorteile auf einen Blick Induktive Koppler erhöhen die Flexibilität ■■vereinfachte Kontaktierung und Kabelführung ■■radiale Ankopplung und axiale Rotation zulässig ■■Datenübertragung zu bisher unzugänglichen Maschinenteilen Induktive Koppler bieten eine sichere Verbindung ■■digitaler Datentausch, beste Signalqualität ■■unempfindlich bei Vibrationen, kein Kontaktprellen ■■in rauen Umgebungen einsetzbar, bei Feuchtigkeit, Staub und Öl (IP 67) Induktive Koppler überwinden Hindernisse Verbindungsaufbau auch über nichtmetallische Hindernisse hinweg – beispielsweise als bohrfreie Kabelführung 14
Produktübersicht BIC M30 Uni-Standard, parallel unidirektional Remote Base Uni-Standard mit 0,5 A Power und 8 Signalen Baugröße M30×107,5 mm M30×107 mm Arbeitsbereich 0...5 mm 0...5 mm Einbau nichtbündig nichtbündig Bestellcode BIC000A BIC0009 Typenbezeichnung BIC 2I3-P2A50-M30MI3-SM4ACA BI C 1I3-P2A50-M30MI3-SM4ACA Anzahl Signale 8 digital zuverlässiger Versatz ±4 mm ±4 mm Übertragsspannung 24 V Ausgangsdauerstrom Remote 500 mA Übertragbare Leistung 12 W 12 W Schutzart nach IEC 60529 IP 67 IP 67 Gehäusewerkstoff CuZn beschichtet CuZn beschichtet Anschluss Steckverbinder M12, Steckverbinder M12, Buchse 12-polig Stecker 12-polig Vorteile ■■einfaches Verdrahten von z. B. Drehtischen und mobilen Maschinenkomponenten ■■bis zu 8 digitale Signale übertragbar ■■Ansteuern von kapazitiven Lasten ■■hohe Leistungsdichte ■■einfache Installation mit M12-Steckverbinder ■■IP 67 ■■großer Arbeitsbereich (0 bis 5 mm) ■■rundum sichtbare Funktionsanzeige www.balluff.com 15
Produktübersicht BIC M30 und BIC Q40 unidirektional In Verbindung In Verbindung mit Sensorhub mit Analog-Hub Remote Base Remote Base -Ankopplung 16 IN -Ankopplung 4× Analog Baugröße M30×107,5 mm M30×100 mm M30×107,5 mm M30×100 mm Arbeitsbereich 0...5 mm 0...5 mm 0...5 mm 0...5 mm Einbau nichtbündig nichtbündig nichtbündig nichtbündig Bestellcode BIC000E BIC000C BIC0054 BIC0053 Typenbezeichnung BIC 2I0-I2A50-M30MI3-SM4A5A BIC 1I0-I2A50-M30MI3-SM4A4A BIC 2I0-IAA50-M30MI3-SM4A5A BIC 1I0-IAA50-M30MI3-SM4A4A zuverlässiger Versatz ±4 mm ±4 mm ±4 mm ±4 mm Übertragsspannung 24 V 24 V 24 V 24 V Ausgangsdauerstrom Remote 500 mA 500 mA Übertragbare Leistung 12 W 12 W 12 W 12 W Schutzart nach IEC 60529 IP 67 IP 67 IP 67 IP 67 Gehäusewerkstoff CuZn beschichtet CuZn beschichtet CuZn beschichtet CuZn beschichtet Anschluss Steckverbinder M12, Steckverbinder M12, Steckverbinder M12, Steckverbinder M12, Buchse 5-polig Stecker 4-polig Buchse 5-polig Stecker 4-polig IO-Link Übertragungsrate 38,4 kBaud 38,4 kBaud 38,4 kBaud 38,4 kBaud Zykluszeit min. 3 ms 3 ms 3 ms 3 ms Prozessdatenzyklus 12 ms 12 ms 33 ms 33 ms IO-Link-Prozessdatenlänge 3 Byte Input 3 Byte Input 11 Byte Input 11 Byte Input Frametype 1 1 1 1 Remote Base Baugröße 40×40×63 mm 40×40×63 mm Arbeitsbereich 1 mm...5 mm 1 mm...5 mm Bestellcode BIC005C BIC005A Typenbezeichnung BIC 2I0-I2A50-Q40KFU-SM4A5A BIC 1I0-I2A50-Q40KFU-SM4A4A zuverlässiger Versatz ±5 mm ±5 mm Übertragsspannung 24 V 24 V Ausgangsdauerstrom Remote 500 mA Übertragbare Leistung 12 W 12 W Schutzart nach IEC 60529 IP 67 IP 67 Gehäusewerkstoff PBTP PBTP Anschluss Steckverbinder M12, Steckverbinder M12, Buchse 5-polig, A-kodiert Stecker 4-polig, A-kodiert IO-Link Übertragungsrate 38,4 kBaud 38,4 kBaud Zykluszeit min. 3 ms 3 ms Prozessdatenzyklus 12 ms bei Zykluszeit min. IO-Link-Prozessdatenlänge 3 Byte Input 3 Byte Input Frametype 1 1 16
Produktübersicht BIC Q40 bidirektional Remote Base Baugröße 40×40×63 mm 40×40×63 mm Arbeitsbereich 1...5 mm 1...5 mm Bestellcode BIC0070 BIC0071 Typenbezeichnung BIC 1B0-ITA50-Q40KFU-SM4A4A BIC 2B0-ITA50-Q40KFU-SM4A5A zuverlässiger Versatz ±5 mm ±5 mm Übertragsspannung 24 V 24 V Ausgangsdauerstrom Remote 500 mA Übertragbare Leistung 12 W 12 W Schutzart nach IEC 60529 IP 67 IP 67 Gehäusewerkstoff PBTP PBTP Anschluss Steckverbinder M12, Steckverbinder M12, Stecker 4-polig, A-kodiert Buchse 5-polig, A-kodiert IO-Link Version 1.1 Übertragungsrate COM 2 COM 2 Zykluszeit min. abhängig vom IO-Link-Device abhängig vom IO-Link-Device IO-Link-Prozessdatenlänge 1...32 Byte 1...32 Byte SIO-MODE nein nein Vorteile ■■gleichzeitiges Ansteuern von Aktorik und Erfassen von Sensorsignalen ■■AUX-Power für Aktorik an- und abschaltbar ■■einfachste Installation über Plug-and-Play ■■transparente Kommunikation ■■IO-Link-Funktionalität bis zum Device ■■flexible Anpassung der Prozessdatenlänge an das IO-Link Device ■■volle IO-Link Diagnose-Funktionalität ■■Leistungsabschaltung bei abgekoppelter Remote www.balluff.com 17
SPS Feldbus mit IO-Link- Schnittstelle IO-Link- Devices Standard- Sensoren/ -Aktoren 18
Durchgängige Kommunikation mit IO-Link IO-Link vereinfacht die Prozesse Die universell einsetzbare, feldbusunabhängige Schnittstelle IO-Link sämtliche Übertragungsaufgaben. Alle Verbindungen werden über überträgt alle Sensorsignale an die Steuerung und gibt umgekehrt M5-, M8- und M12-Stecker mit ungeschirmten 3-adrigen Standard- alle Steuerungsdaten an die Aktoren weiter. Dadurch integriert IO- leitungen hergestellt. Link alle Sensoren in die Feldbus-Struktur und eröffnet umfassende Unter dem Strich vereinfacht IO-Link die Netzwerktopologie, spart kontinuierliche Diagnosen sowie eine automatisierte Parametrierung Zeit und Kosten. IO-Link unterstützt Sie, Ihre technischen Möglich- von IO-Link-Devices über die Steuerung. IO-Link ist einfach zu ins- keiten vollkommen auszuschöpfen. tallieren. Denn ein ungeschirmtes Standard-Industriekabel genügt für Induktive Koppler bieten IO-Link-Funktionalität Installationsvereinfachung Mechanisch getrennt und elektrisch verbunden: Durch die Ankopplung an IO-Link lassen sich mit den induktiven BIC bidirektional – die berührungslose IO-Link-Schnittstelle Kopplern anspruchsvolle Aufgaben realisieren. Von unterschied- überträgt Daten in beide Richtungen lichsten IO-Link-Geräten werden Energie- und Prozessdaten ■■gleichzeitiges Ansteuern von Aktorik und Einsammeln von zuverlässig und flexibel übertragen. Dadurch können über soge- Sensorsignalen nannte Sensorhubs z. B. bis zu 16 Sensorsignale über eine einzige ■■AUX-Power für Aktorik an- und abschaltbar 3-adrige Leitung transportiert werden. Der Verdrahtungsaufwand der ■■IO-Link-Funktionalität bis zum Device Parallelübertragung ist durch die IO-Link-Schnittstelle also deutlich ■■flexible Prozessdatenlänge reduziert. Einsatzgebiete Analoge und digitale Signale gleichzeitig übertragen ■■Rundtakttische (in der Montage und Werkzeugmaschine) Der induktive Koppler BIC mit IO-Link ermöglicht die gleichzeitige ■■Werkstückträger (z. B. Werkstückspanneinrichtungen in Übertragung von analogen und digitalen Signalen, sodass auch Bügelschweißanlagen) die Signale messender Systeme berührungslos übermittelt werden ■■Maschinen mit Wechselwerkzeugen (Pressen, Spritzguss- können. werkzeuge) Störsichere Übertragung ■■Daten nur dort austauschen, wo dies erforderlich ist ■■digital, keine Interferenzen mit Nachbarbereichen Plug-and-Play Die berührungslose Datenübertragung auf IO-Link-Standard ist transparent aufgebaut. Das heißt, das BIC-System verhält sich „unsichtbar“ und kann ohne Parametrierung zwischen Master und Device eingebunden werden. Unabhängig vom IO-Link-Revisionsstand verfügt das System über eine vollwertige IO-Link-Schnittstelle. Events, Parameter- und Pro- zessdaten werden direkt zwischen Master und Device ausgetauscht. www.balluff.com 19
Balluff GmbH Systeme und Dienstleistung Industrial Networking und Connectivity Industrial Identification Objekterkennung Weg- und Abstandsmessung Zustandsüberwachung und Fluidsensorik Zubehör Stammhaus Balluff GmbH Balluff GmbH Balluff Sensortechnik AG Schurwaldstraße 9 Industriestraße B16 Riedstrasse 6 73765 Neuhausen a.d.F. 2345 Brunn am Gebirge 8953 Dietikon Deutschland Österreich Schweiz Tel. +49 7158 173-0 Tel. +43 2236 32521-0 Tel. +41 43 3223240 Fax +49 7158 5010 Fax +43 2236 32521-46 Fax +41 43 3223241 balluff@balluff.de sensor@balluff.at sensortechnik@balluff.ch Dok.-Nr. 899061/Mat.-Nr. 234393 DE G14; Änderungen vorbehalten. Ersetzt I13. www.balluff.com
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