In Verpackungsmaschinen werden häufig über verstellbare Achsen die Formate, Anschläge oder Führungen an das aktuelle Produkt angepasst. Als preiswerteste Lösung gilt hier immer noch die manuelle Spindelpositionierung über Handräder, Kurbeln, Verstellknöpfe etc. Bei häufigerem Produktwechsel und hohen Produktionszahlen sind rein manuelle Verfahren jedoch wenig effizient.
Formatwechsel beanspruchen zu viel Zeit, beim Einstellen schleichen sich Fehler ein und die Leistungsfähigkeit der Verpackungsmaschine kann nicht ausgenutzt werden. Kleinere Losgrößen und immer produktspezifischere Verpackungen verlangen deshalb nach neuen Steuerungskonzepten und Komponenten, die Umrüstarbeiten einfacher, schneller und kostengünstiger machen.
Bei Formatanpassungen an Verpackungsmaschinen wird der Grad der Automatisierung ausschließlich vom Kosten-/Nutzenverhältnis bestimmt. Nur wenn Achsen, Spindeln oder Anschläge häufig verstellt werden, lohnen sich beispielsweise durchgehend vernetzte Antriebe. In allen anderen Fällen kann es sich aber durchaus auszahlen, die manuelle Verstellung zumindest elektronisch zu unterstützen, um so das umständliche und fehleranfällige Hantieren mit Zetteln und Listen zu vermeiden.
Passt sich Einbauverhältnissen und Automatisierungsgrad an
Baumer IVO hat deshalb ein flexibles System zur Spindelpositionierung entwickelt, das sich in unterschiedlichen Ausbaustufen und Baugrößen dem gewünschten Automatisierungsgrad und den jeweiligen Einbauverhältnissen anpasst. Dabei kann man die Systemkomponenten problemlos auch innerhalb einer Verpackungsmaschine miteinander kombinieren. Bei Formatanpassungen unterstützt das eingebaute multicon-Spindelpositioniersystem elektronisch die manuelle Verstellung der Spindeln.
Prinzipiell besteht das komplette System aus einer Bedien- und Speichereinheit und bis zu 32 Spindelpositionsanzeigen, die mit der Speichereinheit über ein Netzwerk verbunden sind. Bis zu 100 Einstellmuster kann man vom PC herunterladen oder per Teach-in übernehmen. Ist- und Sollwerte für die Verstellung sowie die korrekte Drehrichtung werden auf dem zweizeiligen Display direkt an der Spindel angezeigt. Spindelsteigung, Spindelspiel und Zählrichtung sind einstellbar. Weitere parametrierbare Funktionen sind die Anzeigenlage, die Zähl- und Positionierrichtung und die gewünschte Einheit in Millimeter oder Inch. Das System arbeitet im weiten Betriebsspannungsbereich von 85 bis 260 VAC und bei Netzfrequenzen von 50 oder 60 Hz, eignet sich also für den weltweiten Einsatz. Die Bedienerführung ist mehrsprachig.
Die Positionsanzeigen eignen sich für Geschwindigkeiten bis zu 600 Umdrehungen pro Minute, also auch für schnelle Verpackungsanlagen. Ihre 7-Segmentanzeige ist hinterleuchtet und lässt sich auch bei schlechten Lichtverhältnissen gut ablesen. Je nach Einbauverhältnissen hat man zudem die Wahl zwischen zwei unterschiedlichen Baugrößen. In der Normalausführung bieten die Spindelpositionsanzeigen eine Hohlwelle bis 25 mm. An Spindeln, an denen der Einbauplatz knapp bemessen ist, wählte man bei der Verpackungsmaschine die Kompaktausführung, die Hohlwellen für Spindelzapfendurchmesser bis 14 mm anbietet.
Controllerfunktionen lassen sich in die Maschinensteuerung integrieren
Die Controller im DIN-Gehäuse mit den Abmessungen 72 x 72 mm und 144 x 144 mm sind für Frontplatteneinbau und Spannrahmenbefestigung ausgelegt und entsprechen frontseitig der Schutzart IP65, für die Spindelpositionsanzeigen wird die Schutzart mit IP54 gewährleistet. Man kann allerdings auch auf den Controller verzichten, z.B. wenn eine bereits vorhandene Maschinensteuerung seine Funktion übernehmen kann. Die Positionsanzeigen kommunizieren dann direkt mit der übergeordneten Steuerung.
Flexibel automatisieren: dezentrale, motorische Spindelpositionierung
Mit multiconDrive hat Baumer IVO eine dezentrale motorische Spindelpositionierung entwickelt, die gegenüber den meisten heute üblichen motorisierten Lösungen entscheidende Vorteile bietet. Die Basis für das dezentrale motorische System bilden wieder für die Hohlwellenmontage ausgelegte Spindelpositionsanzeigen, die aber direkt mit DC-Getriebemotoren kommunizieren, und sich dazu über zwei Tasten vor Ort an der Spindel vom Einrichter bedienen lassen. Über ein RS485-Netzwerk sind die Positionsanzeigen untereinander und mit dem Controller verbunden, in dem die unterschiedlichen Profile gespeichert sind und auf Knopfdruck an die Positionsanzeigen und damit an die Verstellantriebe gesendet werden.
Motorische und manuelle Spindelpositionierung sind kombinierbar
Mit einem Gateway wird das multiconDrive-System busfähig, kann also auch in übergeordneten Steuerungen von Verpackungsanlagen eingebunden werden. Einstellbare Parameter ermöglichen eine perfekte Abstimmung an die Applikation. Dazu gehören beispielsweise die Anpassung an unterschiedliche Spindelsteigungen, Toleranzfenster für den Verfahrbereich oder die Definition bestimmter Spindelgruppen, die gleichzeitig bzw. nacheinander verfahren werden sollen.