Schweißmutternsensor

Aufnahmebolzen mit integriertem Sensor erkennen und fixieren zuverlässig Schweißmuttern und Stabilisierungshülsen

Zur Verbindung von Blechen setzt vor allem die Automobilindustrie häufig Schweißmuttern und Distanz- oder Stabilisierungshülsen ein. Um eine störungs- und ausschussfreie Produktion zu gewährleisten, muss deren Vorhandensein kontinuierlich überwacht werden. Mit seinem neuen Schweißmutternsensor bietet Turck jetzt eine preiswerte und prozesssichere Alternative zu bislang eingesetzten teuren und fehleranfälligen optischen Messverfahren.

Die Schweißmutternsensoren werden vor allem im Karosseriebau in der Automobilherstellung eingesetzt
Der Magnetfeldsensor bildet das Herz des „intelligenten Aufnahmebolzens“
Die Zentrierhülse aus Edelstahl fixiert die Schweißmuttern und gibt zusätzlichen mechanischen Schutz
Nachdem eine Schweißmutter aufgelegt wurde, gibt der Sensor ein Signal an die SPS
Nach Freigabe durch die SPS punktet der Schweißroboter die Muttern und Hülsen an das Blech

Optische Kontrolle fehleranfällig

Distanzhülsen und Schweißmuttern sorgen dafür, dass sich Fahrzeugteile wie Rahmen, U-Träger, Autositze oder Tanks konstruktionsgemäß zusammenfügen lassen. Es ist es unabdingbar, das Vorhandensein der Schweißmuttern oder Stabilisierungshülsen kontinuierlich zu überprüfen. Dazu kamen bislang optische Methoden zum Einsatz. Da alle optischen Systeme fehleranfällig und teuer sind, wurden die Kundenforderungen nach einer preiswerten und prozesssicheren Sensorik immer lauter. Für Turck war dies Ansporn genug, einen robusten Sensor zur Erfassung von Schweißmuttern zu entwickeln.

Prozesssichere Turck-Lösung

Herausgekommen ist eine pfiffige Gesamtlösung, die nicht nur Metall detektiert, sondern auch den Aufnahmebolzen ersetzt. Der Sensor ist auf die Bedämpfung durch Schweißmuttern ausgelegt und erkennt ferromagnetische Bauteile wie Hülsen, Muttern, Scheiben usw. Er hat ein Messinggehäuse und erfüllt die Anforderungen der Schutzart IP67. LEDs zeigen zuverlässig den aktuellen Schaltzustand an, sowohl das Vorhandensein des Targets als auch aufgetretene Fehler.

Da die Schweißmutternabfrage in einer rauen Umgebung stattfindet und die Arbeiter auch nicht immer vorsichtig zu Werke gehen, muss der Sensor ausreichend mechanisch geschützt werden. Dies geschieht durch eine Zentrierhülse aus Edelstahl, die auf den Sensor gesteckt wird und die Mutter fixiert. So bilden der Sensor und die Edelstahlhülse gemeinsam den Aufnahmebolzen. Die Schweißmutternsensoren können ferromagnetisches Material durch die nicht-ferromagnetische Edelstahlhülse hindurch erkennen, so dass sie nur bei magnetischen Metallen ein Signal geben. Da die Schweißmuttern aus Stahl bestehen, stellen sie ein hervorragendes Target für die Sensoren dar.

Damit der neue Turck-Sensor wirklich nur die Mutter und nicht das Blech „sieht“, lässt er sich über Pin 2 des M12x1-Steckeranschlusses und einen zusätzlichen Teachadapter (VB2-SP1) programmieren. Auf Knopfdruck „lernt“ der Sensor den Zustand mit Blech sowie den Zustand mit Blech und Schweißmutter, so dass er deren Vorhandensein zuverlässig diagnostizieren kann. Eine einmal eingelernte Programmierung bleibt bis zu einem erneuten Teachvorgang erhalten. Die durch den Schweißprozess auftretenden starken Temperaturänderungen werden durch Temperaturkompensation abgefangen.

Fazit

Der Sensor bildet zusammen mit einer übergestülpten Edelstahlschutzhülle den Aufnahmebolzen für Schweißmuttern und Distanzhülsen. Er lässt sich einfach in die Anlagen integrieren und passt sich durch unkompliziertes Einteachen seinen Umgebungsbedingungen im Handumdrehen an. Schweißmuttern erkennt der Sensor dabei ebenso problemlos wie Stabilisierungshülsen. Das garantiert einen störungsfreien Fertigungsablauf ohne Software, aufwändige Programmierung und weitere Elektronik.

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