VABF-S4 -CB-VH/VL - Vakuumsaugdüse - Festo
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VABF-S4-...-CB-VH/VL-...
Vakuumsaugdüse
Betriebsanleitung
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2020-09a
[8136890]Originalbetriebsanleitung 2 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a
Inhaltsverzeichnis 1 Über dieses Dokument................................................................................................ 5 2 Sicherheit.................................................................................................................... 5 2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung.............................................................................. 5 2.2 Allgemeine Sicherheitshinweise................................................................................... 5 3 Produktübersicht......................................................................................................... 6 3.1 Aufbau...........................................................................................................................6 3.2 Produktvarianten.......................................................................................................... 7 3.3 Anzeigeelemente.......................................................................................................... 8 4 Funktion........................................................................................................................9 4.1 Funktionsübersicht....................................................................................................... 9 4.2 Betriebsarten................................................................................................................ 9 4.2.1 Datensatz-Modus....................................................................................................9 4.2.2 SPS-Modus............................................................................................................. 9 4.3 Schaltfunktionen.......................................................................................................... 10 4.4 Vakuumerzeugung....................................................................................................... 10 4.5 Steuerung der Vakuumfunktion.................................................................................... 10 4.6 Ventilsteuerung............................................................................................................ 11 4.7 Power-Abwurfimpuls (VABF-...-AP)............................................................................... 11 4.8 Luftsparfunktion........................................................................................................... 12 4.9 Überwachung und Diagnose......................................................................................... 13 4.9.1 Überwachung des Prozesses.................................................................................. 13 4.10 Messgrößen................................................................................................................. 14 4.11 Teach-In-Funktion......................................................................................................... 14 4.12 Betriebszustände der Vakuumsaugdüse...................................................................... 16 4.13 Funktion bei Not-Halt................................................................................................... 17 4.14 Fail-State...................................................................................................................... 17 5 Installation.................................................................................................................. 18 5.1 Installation pneumatisch.............................................................................................. 18 6 Inbetriebnahme........................................................................................................... 20 6.1 Vakuumsaugdüse in Betrieb nehmen........................................................................... 20 6.2 Abwurfimpuls konfigurieren......................................................................................... 20 7 Bedienung und Betrieb................................................................................................ 21 7.1 Handhilfsbetätigung bedienen..................................................................................... 21 7.2 Teach-In über FMT........................................................................................................ 23 7.2.1 Taktzyklus teachen................................................................................................. 23 7.2.2 Teach-In Schwellwertkomparator........................................................................... 24 7.2.3 Teach-In Fensterkomparator................................................................................... 24 7.3 Werkseinstellungen wiederherstellen.......................................................................... 25 8 Parameterbeschreibung.............................................................................................. 25 8.1 Modulparameter........................................................................................................... 25 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a 3
8.2 Parametersätze............................................................................................................. 26 8.3 Prozessdaten.................................................................................................................27 9 Wartung und Pflege......................................................................................................28 10 Störungen.....................................................................................................................28 10.1 Diagnose....................................................................................................................... 28 10.2 Störungsbeseitigung..................................................................................................... 29 11 Umbau und Reparatur.................................................................................................. 30 11.1 Magnetventil austauschen............................................................................................ 30 12 Technische Daten......................................................................................................... 30 4 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a
Über dieses Dokument 1 Über dieses Dokument Dieses Dokument beschreibt den Gebrauch des oben genannten Produkts. Alle verfügbaren Dokumente zum Produkt è www.festo.com/sp. 2 Sicherheit 2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung Bestimmungsgemäß wird die Vakuumsaugdüse VABF zur Erzeugung von Vakuum eingesetzt. Die Va- kuumsaugdüse ist ausschließlich für den Einsatz auf der Ventilinsel VTSA-F-CB von Festo bestimmt. 2.2 Allgemeine Sicherheitshinweise – Produkt nur im Originalzustand ohne eigenmächtige Veränderungen verwenden. – Produkt nur in technisch einwandfreiem Zustand verwenden. – Produkt nur innerhalb von Gebäuden verwenden. – Umgebungsbedingungen am Einsatzort berücksichtigen. – Kennzeichnungen am Produkt berücksichtigen. – Einbau, Inbetriebnahme, Wartung und Ausbau nur durch qualifiziertes Fachpersonal. Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a 5
Produktübersicht 3 Produktübersicht 3.1 Aufbau 1 Magnetventil VSVA 6 Drosselschraube zur Einstellung der Intensi- 2 Vakuumanschluss tät des Abwurfimpulses 3 Schalldämpfer 7 Status- / Fehler-LED 4 Verkettungsplatte zur Ventilinsel VTSA-F-CB 8 7-Segment-Anzeige (pneumatisch und elektrisch) 9 LED Schaltzustandsanzeige Magnetventil 5 elektrische Verkettung zur Ventilinsel 10 Handhilfsbetätigung Vakuumerzeugung VTSA-F-CB 11 Handhilfsbetätigung Abwurfimpuls Fig. 1 Bedienteile und Anschlüsse 6 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a
Produktübersicht
3.2 Produktvarianten
Merkmal Wert Beschreibung
Funtkionselemente VABF Vakuumsaugdüse für Ventilinsel VTSA-F-CB
Zuordnung -S4 –
Baugröße -2 –
Produktfunktion -V2 Vakuumblock
Drosseleigenschaften -B1 –
Pneumatischer Anschluss -G38 G 3/8
Elektrische Verkettungsart -CB Leiterplatte mit C-Bus-Durchschleifung
Ausstattung -VH Vakuumsaugdüse, hohes Vakuum
-VL Vakuumsaugdüse, hoher Saugvolumenstrom
Vakuumerzeugung -14 Lavaldüse 1,4 mm
-20 Lavaldüse 2,0 mm
-30 Lavaldüse 3,0 mm
Zusatzfunktion -A Abwurfimpuls elektrisch
-AP Power-Abwurfimpuls elektrisch
Tab. 1 Variantenübersicht
Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a 7Produktübersicht 3.3 Anzeigeelemente 1 LED Abwurfimpuls (14) 4 7-Segment-Anzeige 2 Fehler-LED (rot) 5 LED Vakuumerzeugung (12) 3 Status-LED (gelb) Fig. 2 Anzeigeelemente 7-Segment-Anzeige Die beiden 7-Segment-Anzeigen zeigen den aktuellen Druckwert des Vakuums in kPa an. Bei aktivem Teach-Vorgang blinkt der Dezimalpunkt. Wenn Belüftungs- oder Evakuierungszeit überschritten sind, blinkt die komplette Anzeige. Betriebszustand Displayanzeige Evakuieren [Vakuumwert] Belüften [-||-] Teach-Vorgang abwechselnd [Vakuumwert] oder [tE] Tab. 2 Verhalten der 7-Segment-Anzeige 8 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a
Funktion
LED-Anzeige
LED Bedeutung
Status-LED aus: Normalbetrieb
(gelb) blinkt/leuchtet: Warnung/Fehler
Fehler-LED aus: Normalbetrieb
(rot) leuchtet: Fehler
Tab. 3 Anzeige des Betriebszustands
Bei Warnungen oder Fehlern werden zusätzlich CBUS-Diagnosemeldungen abgesetzt
è 10.1 Diagnose.
4 Funktion
4.1 Funktionsübersicht
Die VABF ist eine Vakuumsaugdüse mit digitaler Soll- und Istwertübertragung über Feldbus. Über den
Feldbus kann die VABF parametriert werden und Diagnoserückmeldungen senden.
Die Vakuumsaugdüse wird über die Ventilinsel mit Druckluft versorgt.
Funktionen
– Konfiguration individuell oder über Parametersätze è 4.2 Betriebsarten
– Mechanische Handhilfsbetätigung è 7.1 Handhilfsbetätigung bedienen
– Überwachung des Vakuumaufbaus durch integrierten Drucksensor è 8.3 Prozessdaten
– Luftsparfunktion è 4.8 Luftsparfunktion
– Diagnosefunktion è 4.9 Überwachung und Diagnose
– Teach-Funktion zur Konfiguration der Schaltpunkte und der Überwachung
è 4.11 Teach-In-Funktion
– Nur VABF-...-AP: Power-Abwurfimpuls, zur Verringerung der Luftausströmung über Vakuumsaug-
düsenpatrone und Schalldämpfer è 4.7 Power-Abwurfimpuls (VABF-...-AP)
4.2 Betriebsarten
Mit dem Parameter Betriebsart-Modus kann die Betriebsart der Vakuumsaugdüse VABF eingestellt
werden.
4.2.1 Datensatz-Modus
Im Datensatz-Modus werden die Parametersätze für die Vakuumfunktionalität über das FMT aufge-
spielt und gespeichert. Über die Prozessdaten können 4 verschiedene Parametersätze gewählt wer-
den.
4.2.2 SPS-Modus
Im SPS-Modus können die Parameter für die Vakuumfunktionalität individuell über die Prozessdaten
eingestellt werden. Die geänderten Daten werden erst übernommen, wenn sich die Vakuumsaugdüse
in Ruhestellung (Vakuumerzeugung und Abwurfimpuls deaktiviert) befindet.
Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a 9Funktion 4.3 Schaltfunktionen Über die Schaltfunktionen können die binären Ausgänge A und B konfiguriert werden. Dabei werden die Schaltzustandsinformationen als Prozesswert zur Verfügung gestellt. Der Schaltmodus der binären Ausgänge A und B kann als Schwellwert- oder Fensterkomparator fest- gelegt werden è 7.2 Teach-In über FMT: – Schwellwertkomparator: SPA2 bzw. SPB2 = 0 – Fensterkomparator: SPA2 bzw. SPB2 > SPA1 bzw. SPB1 Wenn die Luftsparfunktion aktiv ist, können die binären Ausgänge nur als Schwellwertkomparator konfiguriert werden. Schwellwertkomparator Schaltfunktion: – 1 Schaltpunkt (SPA1, SPB1) Tab. 4 Schwellwertkomparator Fensterkomparator Schaltfunktion: – 2 Schaltpunkte (SPA1, SPB1 und SPA2, SPB2) Tab. 5 Fensterkomparator 4.4 Vakuumerzeugung Die Vakuumerzeugung erfolgt über das Venturi-Prinzip unter Verwendung der Vakuumsaugdüsen-Pa- tronen. Bei den Baugrößen -20 und -30 werden zur Erzeugung des Vakuums zwei Vakuumsaugdüsen- Patronen parallelgeschaltet, bei der Baugröße -14 wird ein Kanal mit einem Blindstopfen verschlos- sen. 4.5 Steuerung der Vakuumfunktion Die Vakuumerzeugung wird aktiviert, wenn das Ausgangssignal (Ausgangsbit "Vakuumerzeugung") mindestens 50 ms anliegt. Da die Vakuumerzeugung impulsgesteuert ist, wird auch nach Deaktivie- rung des Ausgangssignals Vakuum erzeugt. 10 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a
Funktion
4.6 Ventilsteuerung
Steuerung des Abwurfimpulses
Der Abwurfimpuls wird über das Ausgangsbit "Abwurfimpuls" gesteuert. Das Abwurfsignal wirkt da-
bei dominierend und beendet die Vakuumerzeugung sofort. Nach Wegnahme des Abwurfsignals geht
das Ventil in Grundstellung.
Wenn der Parameter "Verriegelung Abwurfimpuls" aktiviert ist und keine Lastspannung (Uval) anliegt,
wird das Abwurfsignal ignoriert. Stattdessen verharrt das Ventil in der Vakuumstellung (inkl. Luftspar-
funktion) bzw. Ruhestellung.
4.7 Power-Abwurfimpuls (VABF-...-AP)
Damit beim Belüften der Vakuumsaugdüse weniger Luft ungenutzt durch den Schalldämpfer ent-
weicht, wird während des Abwurfimpulses der Abluftkanal mit einem Absperrkolben verschlossen.
Zum Schutz der Vakuumsaugdüse vor Schmutzpartikeln ist zusätzlich ein Sieb zum Filtern der ange-
saugten Luft eingebaut.
HINWEIS!
Zerstörung des Produkt durch Überdruck
Wenn der Vakuumanschluss dicht verschlossen ist, kann Überdruck am Vakuumanschluss entstehen
und den Drucksensor zerstören.
• Power-Abwurfimpuls nur in offenen Vakuumsystemen verwenden.
Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a 11Funktion
4.8 Luftsparfunktion
1 Hysterese 3 Schwellwert "Saugen einschalten"
2 Schwellwert "Saugen abschalten" = Schalt- 4 Abwurfimpuls
punkt SPA1
Fig. 3 Funktionsweise Luftsparfunktion
Wenn der Druckwert den Schwellwert "Saugen abschalten" 2 erreicht hat, wird die Vakuumerzeu-
gung ausgeschaltet. Ein internes Rückschlagventil verhindert den Abbau des Vakuums. Durch Leckage
im Gesamtsystem (z. B. bei rauen Werkstückoberflächen) kann das Vakuum trotzdem langsam abge-
baut werden. Um den Energieverbrauch zu reduzieren, wird die Vakuumerzeugung erst wieder einge-
schaltet, wenn der Schwellwert "Saugen einschalten" 3 unterschritten ist.
Beim Transport von luftdurchlässigen Werkstücken wird das Vakuum schnell abgebaut, wodurch die
Vakuumerzeugung häufig schaltet. In diesem Fall sollte ein Parametersatz ohne Luftsparfunktion ge-
wählt werden è 8.1 Modulparameter.
Wenn die Schaltfrequenz der Luftsparfunktion größer als 1 Hz ist, wird die Luftsparfunktion deakti-
viert. Die Vakuumsaugdüse geht in den Betriebszustand "Dauersaugen".
12 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09aFunktion
4.9 Überwachung und Diagnose
Die Vakuumsaugdüse besitzt Überwachungsfunktionen, die eine frühzeitige Erkennung von Störungen
oder Fehlern im laufenden Betrieb ermöglichen.
– Überwachung von Prozessparametern (Druckwert am Vakuumanschluss, Grenzwerte, Evakuie-
rungszeit tE, Belüftungszeit tB, Prozessgüte)
– Überwachung mit Hilfe von Diagnoseparametern è Tab. 15 Diagnoseparameter
– Fehlererkennung und Diagnosemeldungen è 10 Störungen
Die Überwachungsfunktionen sind werksseitig aktiviert (außer Überwachung der Evakuierungs- und
Belüftungszeiten). Die Überwachung der Evakuierungs- und Belüftungszeiten können über die Einstel-
lung der Grenzwerte Evakuierungszeit und Belüftungszeit aktiviert werden.
4.9.1 Überwachung des Prozesses
Die Prozessgüte gibt Aussage über die Qualität des Prozesses bei aktiver Luftsparfunktion
è 4.8 Luftsparfunktion. Um die Prozessgüte zu ermitteln, wird die Vakuumabfallrate (VDR = Vacuum
Drop Rate [kPa/s]) aus Hysterese und Leckagezeit (tLE) berechnet. Auf die VDR wird eine Referenzgrö-
ße von 50 kPa/s angewendet. Eine Prozessgüte von 0 % entspricht der VDR von 50 kPa/s (100 % =
0 kPa/s).
Beispiel 1
– Hysterese – 5 kPa = 25 kPa
– Leckagezeit = 3 s
Wert Berechnung Ergebnis
VDR 25 kPa - 3 s 8,33 kPa/s
Referenz auf 50 kPa/s (VDR) 8,33 kPa/s - 50 kPa/s 0,166
Prozessgüte (1 – 0,166) x 100 83 %
Tab. 6 Beispiel 1 zur Berechnung der Prozessgüte
Beispiel 2
– Hysterese – 5 kPa = 25 kPa
– Leckagezeit = 2 s
Wert Berechnung Ergebnis
VDR 25 kPa - 2 s 12,5 kPa/s
Referenz auf 50 kPa/s (VDR) 12,5 kPa/s - 50 kPa/s 0,25
Prozessgüte (1 – 0,25) x 100 75 %
Tab. 7 Beispiel 2 zur Berechnung der Prozessgüte
Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a 13Funktion Fig. 4 Prozessgüte Legende Bedeutung tE Evakuierungszeit tLE Leckagezeit tNS Nachsaugzeit tTrans Transportzeit tB Belüftungszeit Tab. 8 Legende zu Prozessgüte 4.10 Messgrößen Druckwert (Vakuum) Der Druckwert (Vakuum) wird kontinuierlich zwischen Vakuumanschluss und Filter gemessen. Der ak- tuelle Druckwert wird über die Eingangsdaten übertragen. Wenn die Betriebsspannung der Vakuum- saugdüse abgeschaltet wird, werden diese Werte zurückgesetzt. Taktzyklus Ein Taktzyklus umfasst den Zeitraum vom Beginn der Evakuierung über das Abwerfen bis zum Beginn der erneuten Evakuierung. Evakuierungszeit und Belüftungszeit Die Evakuierungszeit tE wird vom Beginn der Evakuierung bis zum Erreichen des Schaltpunkts SPA1 ge- messen. Die Belüftungszeit tB wird vom Beginn der Belüftung bis zu dem Zeitpunkt gemessen, an dem der Druckwert (Vakuum) –5 kPa überschreitet. 4.11 Teach-In-Funktion Mit der Teach-In-Funktion können die Schaltpunkte und die Überwachungsfunktionen während des Betriebs konfiguriert werden. 14 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a
Funktion Teach-In Schwellwertkomparator Beim Teach-In Schwellwertkomparator wird aus 2 Teachpunkten ein Schaltpunkt ermittelt. Der Ab- stand zwischen den beiden Teachpunkten bildet die dazugehörige Hysterese. Die Ermittlung des Schaltpunkts verläuft statisch, das bedeutet der Messwert bleibt während des gesamten Teach-In-Vor- gangs konstant. Die Luftsparfunktion ist für die Dauer des Teach-In-Vorgangs deaktiviert. Schwellwertkomparator Teach-Modus:1) – 2 Teachpunkte (TP1, TP2) – SP2 = 0 – SP1 = 0,85 x TP2 – HY = ½ (TP2 – TP1) 1) 1) TP1 = minimaler Druckwert, TP2= maximaler Druckwert, unabhängig von der Teach-Reihenfolge Tab. 9 Schwellwertkomparator Teach-In Fensterkomparator Beim Teach-In Fensterkomparator wird für jeden Schaltpunkt ein Teachpunkt eingestellt. Zusätzlich wird ein konstanter Hysteresewert festgelegt. Die Ermittlung der Schaltpunkte verläuft statisch. Das bedeutet, der Messwert bleibt während des gesamten Teach-in-Vorgangs konstant. Fensterkomparator Teach-Modus:1) – 2 Teachpunkte (TP1 = SP1, TP2 = SP2) – HY = 2 kPa (einstellbar) 1) 1) TP1 = minimaler Druckwert, TP2= maximaler Druckwert, unabhängig von der Teach-Reihenfolge Tab. 10 Fensterkomparator Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a 15
Funktion
Teach-In Prozesszeiten
Während des Teach-In-Vorgangs werden Sollwerte aus einer Zeitperiode errechnet. Das Verfahren
wird für die Festlegung der Evakuierungs- und Belüftungszeiten verwendet è Fig.5.
Nach Start des Teach-In-Vorgangs werden bei jedem Taktzyklus die Zeiten tE und tB gemessen. Über
mehreren Taktzyklen werden die Zeiten gemittelt und als Sollwerte für tE und tB gespeichert. Nach Be-
endigung des Teach-In-Vorgangs wird auf die gemittelten Werte eine Funktionsreserve von 100 % ad-
diert.
Fig. 5 Funktionsweise Dynamisches Teach-In
Teach-In Prozessgüte
Im Luftsparmodus werden innerhalb eines definierten Zeitabschnitts zwischen Teach Start und Teach
Stop ein oder mehrere Prozesszyklen gefahren. Dabei werden die Leackagezeiten tLE ermittelt und dar-
aus die Prozessgüte berechnet è Fig.4.
Um den Schwellwert für die Prozessgüte-Warnung zu erhalten, wird die Prozessgüte zusätzlich mit ei-
ner Funktionsreserve von 25 % beaufschlagt.
4.12 Betriebszustände der Vakuumsaugdüse
Betriebszustand LED 121) LED 142) Erläuterung
Vakuum erzeugen leuchtet aus Magnetspule 12: Impuls-An-
steuerung mit Selbsthaltung
Vakuum erzeugen aus aus Betriebszustand nach Ausfall
der Steuerluftversorgung oder
der elektrischen Versorgung der
Vakuumsaugdüse (Selbsthal-
tung)
16 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09aFunktion
Betriebszustand LED 121) LED 142) Erläuterung
Luftsparen leuchtet leuchtet Vakuum halten
Belüften (Abwurfimpuls) aus leuchtet Vakuum beschleunigt abbauen
Ruhestellung3) aus aus Zustand nach dem Ende des Si-
gnals "Abwurf"
1) Vakuumerzeugung
2) Abwurfimpuls
3) Ruhestellung bedeutet, die Vakuumsaugdüse befindet sich nicht im Betriebszustand "Vakuum erzeugen", "Luftsparen" oder "Ab-
wurf".
Tab. 11 Betriebszustände der Vakuumsaugdüse
Wenn die Steuerluftversorgung oder die elektrische Versorgung abgeschaltet wird, ändert sich der je-
weilige Betriebszustand wie folgt:
Zustandswechsel Betriebszustand vor Zustands- Betriebszustand nach Zu-
wechsel standswechsel
Ausfall/Abschalten der Elektro- "Vakuum erzeugen" "Vakuum erzeugen"
nikversorgung oder der Steuer- "Luftsparen" "Vakuum erzeugen"
luftversorgung der Vakuum-
"Belüften" "Ruhestellung"1)
saugdüse
"Ruhestellung" 1) "Ruhestellung"1)
Not-Halt/Abschaltung der Last- "Vakuum erzeugen" "Vakuum erzeugen"
spannungsversorgung "Luftsparen" "Luftsparen" (Vakuum wird ge-
halten)
"Belüften" Funktion wird unterbrochen2)
"Ruhestellung"1) "Ruhestellung"1)
1) Ruhestellung bedeutet, die Vakuumsaugdüse befindet sich nicht im Betriebszustand "Vakuum erzeugen", "Luftsparen" oder "Ab-
wurf".
2) Parameter "Verriegelung Abwurfimpuls" muss aktiv sein.
Tab. 12 Pneumatische und elektrische Zustandswechsel
4.13 Funktion bei Not-Halt
Wenn der Not-Halt (Abschaltung der Lastspannungsversorgung) während der Vakuumerzeugung aus-
gelöst wird, bleibt die Vakuumsaugdüse in der Vakuumerzeugung. Wenn die Luftsparfunktion aktiviert
war, bleibt diese aktiv. Wenn der Parameter "Verriegelung Abwurfimpuls" aktiviert ist (werkseitig in-
aktiv), wird bei Not-Halt kein Abwurfimpuls ausgelöst.
Bei Komplettausfall der elektrischen Energie (Elektronikversorgungsspannung) während der Vakuum-
erzeugung, schaltet das Ventil in die Schaltstellung "Vakuum erzeugen".
Beim Wiedereinschalten der Spanungsversorgung bleibt das Ventil im Betriebszustand "Vakuum er-
zeugen", bis ein Abwurfsignal empfangen wird.
4.14 Fail-State
Bei Abbruch der Kommunikation zwischen Steuerung und Vakuumsaugdüse wird ein definierter Zu-
stand eingestellt. In diesem Fail-State-Zustand sind folgende Einstellungen definiert:
Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a 17Installation – Ausgangsbit "Vakuumerzeugung" wird auf 0 gesetzt. – Ausgangsbit "Abwurfimpuls" wird auf 0 gesetzt. – Parametersatz wird auf 0 gesetzt. – Luftsparfunktion wird nicht beeinflusst. 5 Installation Die Vakuumsaugdüse ist ein Funktionselement der Ventilinsel VTSA-F-CB-... und ab Werk montiert. Grundlegende Informationen zur Installation è Bedienungsanleitung Ventilinsel VTSA-F-CB-.... 5.1 Installation pneumatisch Fig. 6 Anschlussbild VABF-...-A 18 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a
Installation Fig. 7 Anschlussbild VABF-...-AP VABF-S4-2-V2B1 Vakuumanschluss Gewindegröße Gy Min. Innendurchmesser Schlauch VABF-...-VH-14 [mm] 5,5 VABF-...-VL-14 [mm] 6 VABF-...-VH-20 [mm] 6 VABF-...-VL-20 [mm] 8 VABF-...-VH-30 [mm] 9 Tab. 13 Minimale Innendurchmesser der Anschlussschläuche am Vakuumanschluss Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a 19
Inbetriebnahme
6 Inbetriebnahme
6.1 Vakuumsaugdüse in Betrieb nehmen
Bei der erstmaligen Inbetriebnahme wird die Vakuumsaugdüse mit den Werkseinstellungen in Betrieb
genommenè Tab. 14 Default-Parametersätze .
Der Parameter Luftsparfunktion ist in den Parametersätzen (è 8.2 Parametersätze) werkseitig aktiv
und muss bei der ersten Inbetriebnahme ggf. deaktiviert werden.
Voraussetzung
– Vakuumsaugdüse ist vollständig montiert und angeschlossen è 5 Installation.
1. Betriebsbedingungen und Grenzwerte prüfen è 12 Technische Daten.
2. Vakuumsaugdüse über Ventilinsel mit Betriebsdruck beaufschlagen.
3. Betriebsspannung über Ventilinsel einschalten.
Ä Nach Ansteuerung der Magnetspule 12 geht das Ventil in Stellung Vakuum erzeugen. Die
Druckluft durchströmt die Vakuumsaugdüse und erzeugt ein entsprechendes Vakuum am Va-
kuumanschluss. Das maximal erreichbare Vakuum ist abhängig vom Betriebsdruck. Die Vaku-
umsaugdüse ist betriebsbereit.
Ändern des Betriebsdrucks ändert die Stärke des Unterdrucks am Vakuumanschluss. Damit kann das
Vakuum am Sauggreifer eingestellt werden.
Funktionen und Parameter können über folgende Möglichkeiten verändert werden:
– Teach-In è 7.2 Teach-In über FMT
– Parameter anhand FMT è 8 Parameterbeschreibung
6.2 Abwurfimpuls konfigurieren
Dauer des Abwurfimpulses
Solange der Prozessdatenwert des Abwurfimpulses in der übergeordneten Steuerung aktiv ist, wird
ein Abwurfimpuls erzeugt.
Intensität des Abwurfimpulses einstellen
Voraussetzung
– Vakuumsaugdüse ist in Betrieb.
1. Drosselschraube vollständig hineindrehen.
2. Vakuumerzeugung einschalten.
Ä Am Vakuumanschluss (2) wird Unterdruck erzeugt.
3. Vakuumerzeugung ausschalten.
4. Abwurfimpuls über die Ventilinsel einschalten.
Ä Es wird kein Abwurfimpuls erzeugt.
5. Abwurfimpuls über Ventilinsel abschalten.
6. Drosselschraube zur Regulierung des Abwurfimpulses etwas herausdrehen.
20 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09aBedienung und Betrieb
7. Abwurfimpuls über die Ventilinsel einschalten.
Ä Abwurfimpuls wird erzeugt.
Wenn kein Abwurfimpuls erzeugt wird, mechanische Handhilfsbetätigung des Magnetventils
betätigen.
8. Schritt 1 bis 7 wiederholen, bis die notwendige Intensität des Abwurfimpuls eingestellt ist.
7 Bedienung und Betrieb
7.1 Handhilfsbetätigung bedienen
Tastendes Betätigen der HHB (Rückstellung: automatisch)
Fig. 8
1. Stößel der HHB mit einem Schraubendreher hineindrücken, bis das Ventil schaltet.
Ä Ventil geht in Schaltstellung.
2. Stößel der HHB gedrückt halten.
Ä Ventil bleibt in Schaltstellung.
Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a 21Bedienung und Betrieb
Fig. 9
3. Stößel loslassen.
Ä Feder stellt den Stößel der HHB in Grundstellung zurück.
Ventil kehrt in Ruhestellung zurück.
Rastendes Betätigen der HHB (Rückstellung: manuell)
Fig. 10
1. Stößel der HHB mit einem Schraubendreher hineindrücken, bis das Ventil schaltet.
Ä Ventil geht in Schaltstellung.
2. Stößel im Uhrzeigersinn um 90° bis zum Anschlag drehen und in Stellung belassen.
Ä Ventil bleibt in Schaltstellung.
22 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09aBedienung und Betrieb
Fig. 11
3. Stößel gegen den Uhrzeigersinn 90° bis zum Anschlag drehen.
4. Stößel loslassen.
Ä Ventil kehrt in Ruhestellung zurück.
7.2 Teach-In über FMT
Der Teach-In-Vorgang muss komplett über das FMT (Festo Maintenance Tool è www.festo.com/sp)
durchgeführt werden.
Die Vakummsaugdüse kann 4 Parametersätze speichern. Um zusätzliche Parmetersätze zu verwalten,
können die einzelnen Parametersätze extern gespeichert und bei Bedarf eingelesen werden.
Voraussetzung
– Gesamtsystem ist in Ruhestellung
7.2.1 Taktzyklus teachen
1. Parametersatz wählen.
2. Parameter "Teach-In -> Lernmodus" auf "Zeit" setzen.
3. Parameter "Teach-In -> Start" auf "aktiv" setzen.
4. Schaltfläche "Übernehmen" betätigen.
5. Mindestens einen Taktzyklus fahren.
6. Parameter "Teach-In -> Speichern" auf "aktiv" setzen.
7. Schaltfläche "Übernehmen" betätigen.
Ä Werte werden berechnet und übernommen.
8. Parameter "Teach-In -> Start" auf "inaktiv" setzen.
9. Schaltfläche "Übernehmen" betätigen.
10. Schaltfläche "Aktualisieren" betätigen.
Ä Anzeigewerte werden aktualisiert.
Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a 23Bedienung und Betrieb
Wenn die beim Teach-In berechneten Werte nicht plausibel sind, werden die Werte nicht übernommen
und ein Parameterfehler erzeugt.
7.2.2 Teach-In Schwellwertkomparator
Der Ablauf zum Einstellen der Teach-In-Funktion Schwellwertkomparator ist für Kanal A und Kanal B
grundsätzlich gleich. Nachfolgend wird der Ablauf anhand von Kanal A beschrieben.
1. Parameter "Teach-In -> Lernmodus" auf "Druck Kanal A" setzen.
2. Schaltpunkt SPA2 auf 0 setzen.
3. Parameter "Teach-In -> Start" auf "aktiv" setzen.
Ä Teach-In Schwellwertkomparator wird gestartet.
4. Druckluftversorgung einschalten und Vakuumerzeugung aktivieren.
5. Parameter "Teach-In -> TP1 übernehmen" auf "aktiv" setzen.
Ä Teachpunkt TP1 wird gesetzt. TP1 definiert den Vakuumwert bei Verlust des Werkstücks.
6. Druckluftversorgung einschalten, Vakuumerzeugung aktivieren und Werkstück greifen.
7. Parameter "Teach-In -> TP2 übernehmen" auf "aktiv" setzen.
Ä Teachpunkt TP2 wird gesetzt. TP2 definiert den maximalen Vakuumwert.
8. Parameter "Teach-In -> Speichern" auf "aktiv" setzen.
Ä Die Teachpunkte werden von der Vakuumsaugdüse auf Plausibilität geprüft und gespeichert.
Wenn die Werte nicht plausibel sind, wird der Datensatz gelöscht und eine Prozesswarnung
ausgelöst.
7.2.3 Teach-In Fensterkomparator
Der Ablauf zum Einstellen der Teach-In-Funktion Fensterkomparator ist für Kanal A und Kanal B grund-
sätzlich gleich. Nachfolgend wird der Ablauf anhand von Kanal A beschrieben.
1. Parameter "Teach-In -> Mode" auf "Druck Kanal A" setzen.
2. Parameter "Teach-In -> Start" auf "aktiv" setzen.
Ä Teach-In Fensterkomparator wird gestartet. Wenn der Schaltpunkt SPA2 gleich 0 ist, wird Te-
ach-In Schwellwertkomparator gestartet è 7.2.2 Teach-In Schwellwertkomparator.
3. Druckluftversorgung einschalten und Vakuumerzeugung aktivieren.
4. Parameter "Teach-In -> TP1 übernehmen" auf "aktiv" setzen.
Ä Teachpunkt TP1 wird gesetzt. TP1 definiert den minimalen Vakuumwert bei dem das Werk-
stück gehalten wird.
5. Druckluftversorgung einschalten und Vakuumerzeugung aktivieren.
6. Parameter "Teach-In -> TP2 übernehmen" auf "aktiv" setzen.
Ä Teachpunkt TP2 wird gesetzt. TP2 definiert den maximalen Vakuumwert bei dem das Werk-
stück gehalten wird.
7. Parameter "Teach-In -> Speichern" auf "aktiv" setzen.
Ä Die Teachpunkte werden von der Vakuumsaugdüse auf Plausibilität geprüft und gespeichert.
Wenn die Werte nicht plausibel sind, wird der Datensatz gelöscht und eine Prozesswarnung
ausgelöst.
24 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09aParameterbeschreibung
7.3 Werkseinstellungen wiederherstellen
• Um die Werkseinstellungen wiederherzustellen, Button "Voreinstellung" im FMT drücken.
Die Vakuumsaugdüse wird mit 4 Default-Parametersätzen ausgeliefert . Diese Parametersätze sind
nach Produktausführung aufgeteilt:
– Vakuumtyp: hohes Vakuum [-VH] oder hoher Saugvolumenstrom [-VL]
– mit oder ohne Luftsparfunktion (LS)
Parametersatz 0 1 2 3
[-VH] mit LS1) [-VL] mit LS1) [-VH] ohne LS2) [-VL] ohne LS2)
Schaltpunkt A1 75 kPa 40 kPa 70 kPa 40 kPa
Schaltpunkt A2 0 kPa 67 kPa 0 kPa 0 kPa
Hysterese A 25 kPa 25 kPa 25 kPa 10 kPa
Luftsparfunktion aktiv aktiv inaktiv inaktiv
Schaltpunkt B1 50 kPa 20 kPa 50 kPa 20 kPa
Schaltpunkt B2 71 kPa 41 kPa 71 kPa 41 kPa
Hysterese B 20 kPa 10 kPa 20 kPa 10 kPa
Prozessgüteüberwachung 50 % 50 % 50 % 50 %
Schwellwert Evakuierungszeit 0 0 0 0
Schwellwert Belüftungszeit 0 0 0 0
1) Kanal A + B: Fensterkomparator
2) Kanal A: Schwellwertkomparator; Kanal B: Fensterkomparator
Tab. 14 Default-Parametersätze
8 Parameterbeschreibung
8.1 Modulparameter
Parameter Werkseinstellung Beschreibung
Überwachung Kurzschluss inaktiv Kurzschlussüberwachung deaktiviert
Überwachung Open Load aktiv Open-Load-Überwachung aktiviert
Prozessdiagnose inaktiv Prozessdiagnose deaktiviert
Tab. 15 Diagnoseparameter
Parameter Werkseinstellung Beschreibung
Verriegelung Abwurfimpuls inaktiv Verriegelung Abwurfimpuls deaktiviert
Betriebsart-Modus Datensatz-Modus Auswahl Betriebsart
Tab. 16 Funktionsparameter
Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a 25Parameterbeschreibung
8.2 Parametersätze
Die eingestellten Parameter in den Parametersätzen 0 … 3 werden in einem EEPROM nicht flüchtig ge-
speichert. Somit bleiben die Parameter dauerhaft eingestellt.
Die Parameter können nur mit dem FMT verändert werden. Zusätzlich können die Parametersätze im
FMT auf Werkseinstellung zurückgesetzt werden.
Parametersatz 0 bis 3
Parameter Kürzel Min Max Einheit
Schaltpunkt A1 SPA1 0 99 kPa
Schaltpunkt A2 SPA2 0 99 kPa
Hysterese A HYA 0 99 kPa
Luftsparfunktion LSEN aktiv inaktiv –
Schaltpunkt B1 SPB1 0 99 kPa
Schaltpunkt B2 SPB2 0 99 kPa
Hysterese B HYB 0 99 kPa
Prozessgüteüberwachung 0 100 %
Schwellwert Evakuierungszeit tE 0 10000 ms
Schwellwert Belüftungszeit tB 0 10000 ms
Tab. 17 Parametersatz 0 bis 3
Parameter für Teach-In
Parameter Min Max Werkseinstellung
Lernmodus inaktiv – Druck Kanal A inaktiv
– Druck Kanal B
– Zeit
– Prozessgüte
Start inaktiv aktiv inaktiv
TP1 übernehmen inaktiv aktiv inaktiv
TP2 übernehmen inaktiv aktiv inaktiv
Speichern inaktiv aktiv inaktiv
Tab. 18 Parameter Teach-In
26 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09aParameterbeschreibung
8.3 Prozessdaten
Prozesseingangsdaten
Byte Bit Beschreibung
E5 40 … 47 nicht belegt
E4 32 … 39 Fehlernummer
E3 31 Diagnose Vakuumwert A1
30 Diagnose Regelparameter
29 Diagnose Parameter
28 Diagnose Belüftungszeit um das Doppelte überschritten
27 Diagnose Evakuierungszeit um das Doppelte überschritten
26 Diagnose Belüftungszeit überschritten
25 Diagnose Evakuierungszeit überschritten
24 Diagnose Prozessgüte
E2 16 … 23 Prozessgüte [%]
E1 8 … 15 Druckwert [kPa]
E0 3…7 nicht belegt
2 OpenLoad/Kurzschluss
1 Schaltausgang B
0 Schaltausgang A
Tab. 19 Prozesseingangsdaten
Prozessausgangsdaten
Byte Bit Beschreibung
A5 40 … 47 nicht belegt
A4 32 … 39 nicht verwendet
A3 24 … 31 nicht verwendet
A2 16 … 23 nicht verwendet
A1 8 … 15 Auswahl Parametersatz
A0 7…3 nicht belegt
2 nicht verwendet
1 Vakuumerzeugung
0 Abwurfimpuls
Tab. 20 Prozessausgangsdaten Betriebsart Datensatz-Modus
Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a 27Wartung und Pflege
Byte Bit Beschreibung
A5 40 … 47 nicht belegt
A4 32 … 39 Grenzwert Prozessgüte
A3 24 … 31 Schaltpunkt B1
A2 16 … 23 Hysterese A
A1 8 … 15 Schaltpunkt A1
A0 3…7 nicht belegt
2 Luftsparfunktion
1 Vakuumerzeugung
0 Abwurfimpuls
Tab. 21 Prozessausgangsdaten Betriebsart SPS-Modus
9 Wartung und Pflege
Gerät reinigen
1. Betriebsspannung und Druckluft abschalten.
2. Gerät mit werkstoffschonenden Medien reinigen.
3. Luftfilter am Vakuumanschluss auf Verunreinigung prüfen und ggf. reinigen.
10 Störungen
10.1 Diagnose
Fehlerco- Eventtyp LED-An- Status- Beschreibung Abhilfe
de1) zeige LED2)
113) Fehler – – Kurzschluss Ventil – Ventil tauschen.
133) Fehler – – Drahtbruch Ventil
–3) Fehler – – Fehler interne Kommu- – Kontakte und Ver-
nikation kettungsschrauben
prüfen.
– Fehlermeldung
Busknoten prüfen.
28 Warnung blinkt leuchtet Vakuumwert nicht er- – Auf Leckage prü-
reicht fen.
28 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09aStörungen
Fehlerco- Eventtyp LED-An- Status- Beschreibung Abhilfe
de1) zeige LED2)
29 Fehler – leuchtet Parameter-/Teach-In- – Einstellungen prü-
Fehler fen (z. B. Wertebe-
reich).
– Teachen wiederho-
len.
37 Warnung blinkt leuchtet Schaltfrequenz Luft- – Luftsparfunktion
sparfunktion liegt über deaktivieren.
Grenzwert (1 Hz) – Auf Leckage prü-
fen.
62 Warnung blinkt leuchtet Evakuierungs- oder Be- – Auf Leckage prü-
lüftungszeit in 3 aufein- fen.
anderfolgenden Zyklen
überschritten
62 Fehler blinkt blinkt Evakuierungs- oder Be- – Auf Leckage prü-
lüftungszeit um mehr fen.
als das Doppelte über- – Belüftungszeit ver-
schritten längern.
– Drosselstellung
prüfen.
111 Warnung – blinkt Prozessgüte unter – Auf Leckage prü-
Grenzwert fen.
1) C-Bus-Fehler werden im Busknoten angezeigt.
2) Fehler-LED leuchtet bei jedem Fehler
3) Bei einem Fehler der internen Kommunikation kann kein Fehlercode angezeigt werden.
Tab. 22 Fehlercodes
10.2 Störungsbeseitigung
Fehlerbeschreibung Ursache Abhilfe
Werkstück löst sich nicht vom Geräteunabhängiges Vakuum Abwurfimpuls beim Abheben
Sauggreifer zwischen Werkstück und Saug- des Sauggreifers aktivieren.
greifer, Abwurfimpuls nicht akti- Dauer und Intensität des Abwur-
viert oder nicht ausreichend di- fimpulses erhöhen
mensioniert è 6.2 Abwurfimpuls
konfigurieren.
Schlauch falsch dimensioniert Schlauch ersetzen (Schlauchab-
messungen
è 5.1 Installation pneumatisch).
Drosselschraube geschlossen Drosselschraube öffnen.
Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a 29Umbau und Reparatur
Fehlerbeschreibung Ursache Abhilfe
Keine Anzeige Betriebsspannung fehlerhaft Zulässige Betriebsspannung an-
legen.
elektrische Anschlüsse ver- Gerät korrekt anschließen.
tauscht
Gerät defekt Gerät tauschen.
Unvollständige Anzeige Display defekt Gerät tauschen.
Druckanzeige falsch pneumatische Anschlüsse ver- Gerät korrekt anschließen
tauscht è 5.1 Installation pneumatisch.
Anzeige blinkt und Fehlercode Diagnosestufe 3 aktiv è Tab. 22 Fehlercodes
erscheint
Tab. 23
11 Umbau und Reparatur
11.1 Magnetventil austauschen
Voraussetzung
– Ventilinsel ist drucklos.
1. Befestigungsschrauben am Magnetventil lösen.
2. Magnetventil abnehmen.
3. Neues Magnetventil aufsetzen.
4. Befestigungsschrauben festziehen.
– Anziehdrehmoment: 1 Nm ± 10 %
12 Technische Daten
VABF-... VH-14 VL-14 VH-20 VL-20 VH-30
-A -AP -A -AP -A -AP -A -AP -A -AP
Allgemein
Einbaulage beliebig
Kennwerte
Betriebsdruck [bar] 4…8
Steuerdruck [bar] 4 … 10
Druckmessbereich [bar] –1 … 0
Überlastdruck am Vaku- [bar] < 5
umanschluss
30 Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09aTechnische Daten
VABF-... VH-14 VL-14 VH-20 VL-20 VH-30
-A -AP -A -AP -A -AP -A -AP -A -AP
Mechanik
Anziehdrehmoment [Nm] 3 ± 10 %
Schrauben Verkettungs-
platte
Elektronik
Betriebsspannungsbe- [V DC] 20 … 30
reich
Einschaltdauer [%] 100
Leerlaufstrom [mA] 30
Genauigkeit [% FS] _ 3
Verpolungsschutz für alle elektrischen Anschlüsse
Umwelt / Umgebung
Umgebungstemperatur [°C] –5 … 50
Mediumstemperatur [°C] –5 … 50
Betriebsmedium Druckluft nach ISO 8573-1:2010 [7:4:4]
Hinweis zum Betriebsme- geölter Betrieb nicht möglich
dium
Werkstoffhinweis RoHS konform
Schutzklasse III
Schutzart IP 65
Werkstoffe
Dichtungen NBR, HNBR
Fangdüse POM
Gehäuse Alu-Knetlegierung
Platte Alu-Druckguss
Regulierschraube hochlegierter Stahl, rostfrei
Schalldämpfer PU-Schaum, POM
Strahldüse Alu-Knetlegierung
Schrauben Stahl
Tab. 24 Technische Daten VABF-...
Festo — VABF-S4-...-CB-VH/VL-... — 2020-09a 31Festo SE & Co. KG
Ruiter Straße 82
73734 Esslingen
Deutschland
Phone:
+49 711 347-0
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