Ein Ring aus Daten

RFID – Ein ringförmiger Schreib-Lesekopf sowie Geräte mit IO-Link-Anbindung von Pepperl + Fuchs erweitern die Optionen für den Einsatz von RFID-Technologie. Die Kombination mit IO-Link erlaubt durchgängigen Datenfluss und Anwendungen im Sinne von Industrie 4.0.

19. März 2019
Ein Ring  aus Daten
Typischer Einsatz des neuen Lesekopfes zur Identifikation des Spulenkörpers in der Reifenproduktion. (Bild: Pepperl + Fuchs)

von Klaus Schmitt, Pepperl + Fuchs

Autoreifen werden aus vielen unterschiedlichen Vorprodukten hergestellt und in zahllosen Varianten verarbeitet. Zugleich unterliegen sie als sicherheitsrelevante Komponenten einer minutiösen Produktverfolgung, die auch Vorprodukte und Zwischenschritte einschließt. In der Regel werden die Vorprodukte den Maschinen in Rollenform zugeführt, das Material ist auf Spulenkörpern aufgewickelt. Sie müssen in einer bestimmten Qualität und mit korrekten Abmessungen zu den richtigen Maschinen befördert und korrekt zugeordnet werden. Bis der fertige Reifen entsteht, durchläuft der entstehende Reifen zahlreiche Schritte. Das vom Gesetz und von den Großabnehmern geforderte Track & Trace erreicht daher einen sehr hohen Grad an Komplexität.

Trotz dieser komplexen Abläufe und den hohen Anforderungen an ihre Rückverfolgbarkeit dominierten für die Dokumentation in der Reifenindustrie bisher manuelle Aufzeichnungen auf Papier sowie Barcode-Systeme. Die Nachteile sind offensichtlich: Die Methode ist aufwendig und fehleranfällig. Selbst mit dem maschinenlesbaren Barcode kann nur ein niedriger Automatisierungsgrad erreicht werden. Dagegen arbeitet die RFID-Technik nicht nur viel schneller, sondern sie kann auch zuverlässig fehlerhafte Zuordnungen ausschließen und neue Dimensionen für die Automatisierung eröffnen.

Da der RFID-Datenträger die Fertigungshistorie unmittelbar festhält, kommt sie ohne manuellen Eingriff aus. Staub, Dämpfe oder anhaftende Verschmutzung spielen für die Datenübertragung zwischen Schreib-Lesegerät und Transponder keine Rolle. Die bereits elektronisch vorliegende Information kann auch verwendet werden, um Produktion und Materialverbrauch zu optimieren oder Qualitätssicherung und Bestandsverwaltung einfacher zu gestalten.

In jeder Position

Bei der Erfassung von Spulenkörpern stoßen herkömmliche Schreib-Leseköpfe allerdings auf einige Schwierigkeiten. Der Transponder befindet sich auf dem runden Korpus in einer beliebigen Position auf der Kreisbahn. Beim Anbringen in der Maschinenhalterung müsste er nun so ausgerichtet werden, dass er sich im begrenzten Erfassungsbereich des Schreib-Lesekopfs befindet. Außerdem können am metallenen Spulenkörper sowie an den ebenfalls metallenen Teilen der Maschine Interferenzen entstehen, die das elektromagnetische Signal behindern.

Deshalb wurde bei Pepperl + Fuchs eigens für solche Anwendungen der ringförmige HF-Schreib-Lesekopf IQH1-F198-V1 entwickelt. Er ist aber nicht nur für die Reifenherstellung geeignet, sondern auch für andere Anwendungen mit Materialrollen, wie etwa die Verarbeitung von Blechen, Textilien, Folien oder Papier. Das Gleiche gilt für Intralogistik-Systeme, wo mit Transpondern versehene Teile durch Rohre oder rohrförmige Komponenten transportiert werden. Dank seiner Bauform umschließt der Schreib-Lesekopf die Spulenhalterung. Damit befindet sich der Transponder am Spulenkörper unabhängig von seiner Drehposition immer im Lesebereich, eine umständliche Ausrichtung beim Spulenwechsel ist nicht nötig. Das Gerät kann den Transponder zudem auch während der Drehbewegung des Spulenkörpers lesen und beschreiben.

Relevante Interferenzen werden mithilfe der HF-Technologie ausgeschlossen. Zur Weiterleitung der Daten an Profinet, EtherNet/IP oder Ethercat stehen Auswerteeinheiten sowie eine maßgeschneiderte Verkabelung aus dem breiten Connectivity-Portfolio zur Verfügung.

Kommunikative Kombination

Mit drei neuen HF-RFID-Schreib-Leseköpfen mit integrierter IO-Link-Schnittstelle bietet Pepperl + Fuchs die Track-and-Trace-Technologie zudem auch für vernetzte Anwendungen und Industrie-4.0-Umgebungen an. Die multiprotokollfähigen Geräte unterstützen den offenen IO-Link-Standard V1.1 und verfügen über den bewährten Anschluss an die Feldbusmodule der Ident-Control-Familie. Sie erlauben sowohl die klassisch-hierarchische Feldbusanbindung als auch die Hierarchie übergreifende Konnektivität im Sinne von Industrie 4.0.

Infobox

Auf einen Blick

HF-Schreib-Lesekopf IQH1-F198-V1

- Arbeitsfrequenz 13,56 Megahertz

- Konform mit ISO 15693, Schutzart IP67

- Für FRAM-Transponder geeignet

- Besonders flache Bauform

- Anschlusskabel mit V1-Stecker (M12 x 1)

- Zum Anschluss an IdentControl-Auswerteeinheit

www.pepperl-fuchs.com

Im Easy-Modus kann die Inbetriebnahme nach dem Plug-and-play-Prinzip ohne Programmieraufwand und Funktionsbaustein erfolgen. Dabei lassen sich bis zu acht IO-Link-fähige RFID-Geräte anschließen. Die IO-Link-Schnittstelle verbindet die Schreib-Leseköpfe zudem von Punkt zu Punkt schnell und einfach mit jedem beliebigen IO-Link-Master. Die neuen Geräte stehen in Qualität und Leistung den bewährten Produktvarianten ohne IO-Link laut Hersteller nicht nach. Wie die gesamte Produktfamilie sind sie für den Einsatz in rauer industrieller Umgebung konzipiert. Sie zeichnen sich durch besonders robuste und kompakte Gestaltung aus. Der Achtfach-Anschluss senkt die Kanalkosten auf ein Minimum. Da Pepperl + Fuchs über ein umfassendes Portfolio verfügt, kann die wirtschaftliche Gesamtlösung einschließlich spezifischer Beratung aus einer Hand kommen. mk

Erschienen in Ausgabe: 02/2019
Seite: 62 bis 63