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Rohrherstellung ohne Muffensausen

Rohrherstellung ohne Muffensausen

Undichte Rohrleitungssysteme sind immer wieder für folgenschwere Schäden in Gebäuden verantwortlich. Der Dichtigkeit der Rohrverbindungen gegenüber den zu transportierenden Medien und damit der Maßhaltigkeit von Rohren, Muffen und Fittings widmen die Rohrhersteller daher ihr besonderes Augenmerk. Wichtigste Maßnahme ist bisher meist die stichprobenweise Überprüfung auf Einhaltung der Toleranzen mit Hilfe von Messschiebern. Diese zeitaufwändige und fehleranfällige Messmethode kann nun Dank der ConPro GmbH ad acta gelegt werden: Mit dem Messsystem DimCon lässt sich die Maßhaltigkeit wesentlich schneller und präziser als mit Schublehren und zudem berührungslos durchführen.

„Bis heute ist es in vielen Laboren noch üblich, ein Muffe zur Überprüfung ihres Winkels der Länge nach aufzuschneiden, die Konturen auf Papier nachzuziehen und anschließend den Winkel manuell mit einer Winkellehre zu bestimmen“, erläutert Dieter Büsching, Technical Manager der ConPro GmbH. Dabei sind größere Messfehler fast unvermeidlich und der ganze Vorgang nimmt viel Zeit in Anspruch. Sind mehrere Messgrößen zu überprüfen, geht so schnell ein halber Tag ins Land. In der Praxis werden komplexere Rohrleitungskomponenten daher nur an einigen ausgesuchten Messpunkten vermessen und das auch nur stichprobenartig. „Schon die Festlegung der Messpunkte kann hier zum Problem werden“, ergänzt der Experte von ConPro. „Bei der Widerholung einer Messung kommt es wegen der vielen Fehlerquellen regelmäßig zu Abweichungen im Messergebnis.“

Mit dem neuen Messsystem DimCon aus dem Hause ConPro lässt sich eine einfache Muffe dagegen innerhalb weniger Sekunden komplett erfassen und visualisieren, wenn ihre Form einmal über Teach-in erfasst wurde. „Im Rahmen dieses interaktiven Eingabeprozesses kann der Anwender bequem über ein Touch-Panel festlegen, was und wo gemessen werden soll“, unterstreicht Dieter Büsching. „Die Informationen werden dann in einem Messprotokoll bzw. ‚Rezept’ abgelegt.“ So lassen sich je nach Bedarf individuell Parameter wie der Innendurchmesser, der Außendurchmesser, die Wanddicke oder der Winkel eines Rohrelements für eine automatische Messung auswählen und für eine spätere Verwendung speichern. Bei Bedarf können die Rezepte auch auf einem Bürorechner erstellt und dann auf das Messsystem über eine Netzwerkverbindung aufgespielt werden.

Produkt einlegen, Rezept wählen und starten

Der Bediener des Messsystems muss anschließend nur das Messobjekt manuell in die Maschine einlegen und das gewünschte Messrezept auswählen. Den Rest erledigt das System. Herzstück des Geräts sind zwei Laser, die auf einer Scheibe montiert sind und mit einem Servomotor in Rotation versetzt werden können. Auf der Scheibe sind im 90°-Winkel zwei gleichlange Arme mit jeweils einem Spiegel montiert. Der eine Arm ist so ausgerichtet, dass er in der Verlängerung der Mittellinie des Rohrs liegt und den Laserstrahl in Messposition radial auf die Innenseite des Rohrs ablenkt. Der Zweite ist parallel dazu am Rand der Scheibe angebracht. Dieser Spiegel leitet den zweiten Laserstrahl radial zur Mittelachse des Rohrs hin.


Messsysteme für die Kunststoffindustrie / Measurement systems for the plastics industry
Produkt einlegen, Rezept wählen und starten / Insert the product, select the recipe and go

Ein zweiter Servomotor ist dafür konzipiert, die gesamte Anordnung längs der Rohrachse zu verschieben und so den Laserstrahl in Messposition zu bringen. Mit Hilfe der Motoren, die von zwei ACOPOSsingle-Antrieben von B&R angesteuert werden, kann das Laserpaar jede beliebige Stelle des Rohrelements anfahren. Die Laserstrahlen ermitteln mit Hilfe der Triangulation an der gleichen Stelle des Rohrs die Strecke bis zur Innenoberfläche bzw. Außenoberfläche. Die Messgenauigkeit beträgt dabei 0,012 mm (DimCon 200 für Rohrdurchmesser von 32 bis 200 mm) bzw. 0,025 mm (DimCon 500/600 für Durchmesser bis 500/600 mm). Aus den ermittelten Strecken werden dann alle anderen Abmessungen inkl. Ovalität und Exzentrizität sowie die Angaben für eine 3D-Darstellung abgeleitet.

Die Lasermodule geben das Messergebnis bereits als Streckenlänge in Millimeter aus. Die Sensoren werden über zwei RS422-Schnittstellen einer PCI-Interface-Karte angesteuert, die die beiden Sensorinformationen verrechnet und mit den über eine Encoder-Schnittstelle der Karte eingelesenen Winkelinformationen der Servoverstärker korreliert. Die eigentliche Messdatenverarbeitung sowie die Rezeptverwaltung und die Visualisierung übernimmt dann ein Power Panel 720 mit 15-Zoll-Touch-Screen. Die Daten können auch über eine Netzwerkverbindung an weitere Rechner übertragen werden und stehen dann dort beispielsweise für eine 3D-Visualisierung oder Dokumentation zur Verfügung. Zur Entlastung der Panel-Ressourcen sind die Steuerungsfunktionen in die intelligenten ACOPOS-Antriebe ausgelagert, die mit einer Soft PLC ausgestattet sind. Ein Tastenfeld mit Not-Aus-Schalter und sechs Leuchtringtasten aus dem X20 System von B&R in Kombination mit der visuellen Bedienschnittstelle sorgen für die sichere und komfortable Bedienung des Messsystems.

Durchgängigkeit der B&R-Lösung spart Kosten

„Die Durchgängigkeit und Qualität der B&R-Lösung war für uns ein maßgebliches Kriterium, das davon überzeugt hat, auch bei diesem Messsystem auf die Automatisierungstechnik von B&R zu setzen“, argumentiert Dieter Büsching. „Aufwändige Anpassungsarbeiten wie der Aufbau der Kommunikation zwischen Steuerung und Antriebe blieben uns so erspart.“

Ein weiterer Pluspunkt der Durchgängigkeit: ConPro konnte ein bereits für ein anderes Messsystem des Unternehmens entwickeltes Image nach minimalen Änderungen für das neue Laser-Messsystem weiterverwenden. „Die so eingesparte Zeit ist ebenfalls in unsere Entscheidung pro B&R eingeflossen wie auch die vorbildliche Unterstützung durch das Unternehmen.“

Die Arbeit und das Engagement von ConPro und B&R haben sich gelohnt. Das Messsystem kommt bei den Anwendern ausgezeichnet an, wie der ConPro-Manager unterstreicht: „Vier Maschinen sind bereits ausgeliefert und arbeiten zu unserer vollsten Zufriedenheit. Die Anwender schätzen besonders, dass sie mit unserem Messsystem, schnell und fehlerfrei aussagekräftige Messungen durchführen und so ganz ohne den umständlichen Umgang mit Messfühlern oder anderen kontaktbehafteten Messverfahren eine effektive Qualitätssicherung realisieren können.“


Die Messgenauigkeit beträgt dabei 0,012 mm (DimCon 200 für Rohrdurchmesser von 32 bis 200 mm) bzw. 0,025 mm (DimCon 500/600 für Durchmesser bis 500/600 mm). The measurement has a precision of 0.0212 mm (DimCon 200 for pipe diameters from 32 to200 mm)

Das Potential der Architektur und des Lasermessverfahrens ist aber noch nicht ausgeschöpft, wie Dieter Büsching verrät: „Wir arbeiten schon an Weiterentwicklungen, an denen potentielle Käufer ihr Interessenten bekundet haben.“ Dazu zählen ein System, dass Rohre bis zu 800 mm Durchmesser vermessen kann, wie auch eine optionale Roboter-gestützte Zuführung der Messstücke und Systeme zur Inline-Messung. Auch wenn die DimCon-Automatisierungsarchitektur allen funktionalen Anforderungen mehr als gerecht wird, sind auch hier bereits weitere Maßnahmen in Planung: Mit Hilfe neuester B&R-Technlogie sollten die Automatisierungskosten noch einmal gesenkt werden. So werden die beiden ACOPOSsingle-Servoverstärker mit integrierter Soft PLC voraussichtlich durch einen einzigen ACOPOSmicro (Zweikanalbetrieb) und eine X20-CPU ersetzt, um die Komponentenkosten zu minimieren.

Email: info@conpro.de

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