Suchen

Antriebskonzept

Mit Palettierroboter Picken & Packen kombinieren

| Redakteur: Karin Pfeiffer

Um befüllte Kartons geordnet auf Ladungsträger abzulegen, hat E & V Systeme eine Verpackungsmaschine mit Pick-and-Place-Palettierroboter entwickelt. Die komplette Antriebs- und Automatisierungstechnik für beide Anlagenteile kommt von Stöber.

Firmen zum Thema

E & V Systeme hat eine Verpackungsmaschine mit einem Pick-and-Place-Palettierroboter entwickelt, der befüllte und verschlossene Kartons schnell und geordnet auf Paletten ablegt.
E & V Systeme hat eine Verpackungsmaschine mit einem Pick-and-Place-Palettierroboter entwickelt, der befüllte und verschlossene Kartons schnell und geordnet auf Paletten ablegt.
(Bild: Stöber Antriebstechnik )

Lebensmittel und Getränke, Kosmetik oder Pharma-Industrie: „Die Produkte unserer Kunden werden immer vielfältiger. Damit werden auch immer höhere Anforderungen an die Verpackung gestellt“, erzählt Johannes Stocker, Elektrokonstrukteur bei E & V Systeme in Egling. Das oberbayerische Unternehmen liefert seit 1999 angepasste Etikettier‐ und Endverpackungslösungen aus einer Hand. „Mit unseren Verpackungsmaschinen müssen Betreiber immer flexibler reagieren und gleichzeitig einen hohen Output bei geringen Durchlaufzeiten erzielen können, um sich gegen ihre Wettbewerber durchzusetzen.“

Bildergalerie

Bildergalerie mit 5 Bildern

Neben halb- und vollautomatischen Anlagen gehören beispielsweise auch Setzmaschinen mit Kartonaufrichter und -verschließer zum Programm. Hinzu kommen Sammelpackmaschinen für Trays, Kartonmaschinen für Faltschachteln, Palettierer für Kanister und Eimer oder auch Pick & Place-Palettierer für befüllte Kartons. „Betreiber legen immer mehr Wert auf eine kompakte Bauweise der Maschinen. Sie sollen bediener- und wartungsfreundlich sein, hohe Standzeiten und eine geringe Störanfälligkeit aufweisen. Dazu kommen die steigenden Anforderungen an Maschinensicherheit“, sagt Stocker. Bei modernen Maschinen und Automatisierungseinrichtungen steht fast immer der Themenkreis Steuerung und Antriebstechnik im Fokus.

Sondermaschinen mit Partnern entwickeln

Bei Zukaufteilen setzt E & V Systeme auf ausgewählte Lieferanten. Dabei legt der Maschinenbauer Wert auf Flexibilität, Liefertreue und gleichbleibende Qualität. „Wichtig ist auch die fachliche Kompetenz: Im besten Fall unterstützen uns die Zulieferer bei der Produktentwicklung mit ihrem Know-how“, sagt Konstrukteur Stocker.

Zu diesem Kreis der Partner gehört die Stöber Antriebstechnik GmbH + Co. KG aus Pforzheim, Hersteller und Entwickler antriebstechnischer Komponenten wie Getriebe, Motoren, Antriebsregler, Motion Controller und Automatisierungslösungen. „Von diesen Partnerschaften profitieren wir vor allem im Sondermaschinenbau. Denn hier sind häufig ganz spezifische Lösungen gefragt“, erläutert Johannes Stocker.

E & V Systeme arbeitet mit Stöber schon seit einiger Zeit zusammen. Für ein Projekt lieferte der Antriebsspezialist zum Beispiel Synchron-Servomotoren für Gewindetriebe für eine Hubachse – sowie die passenden Antriebsregler und die Steuerungslösung. Nun setzt der Maschinenbauer auch bei der Entwicklung einer neuen anspruchsvollen Verpackungsmaschine in Kombination mit einem Pick & Place-Palettierroboter auf die Antriebs- und Automatisierungstechnik des Spezialisten.

Besonderen Wert haben die Ingenieure auf die Gesamtperformance von Verpackungsmaschine und Palettierroboter gelegt, um Laufruhe, Zuverlässigkeit und Bedienerfreundlichkeit sicherzustellen. Erforderlich war dazu eine Komplettlösung des Antriebs- und Steuerstrangs. „Für uns war es hilfreich, mit Stöber einen Partner mit Kompetenz und einem lückenlosen Produktprogramm an unserer Seite zu wissen“, berichtet Stocker. Die Spezialisten lieferten alles aus einer Hand. Dazu gehören vier Planetengetriebemotoren für Gewindetriebe der Baureihe PE4EZ4.

Planetengetriebe direkt mit Servomotor verheiraten

„Die hochpräzisen Planetengetriebe werden mit den dynamischen Servomotoren ohne Motoradapter direkt miteinander verheiratet", erklärt Martin Benedickt, bei Stöber zuständig für den Vertrieb von Antriebs- und Automatisierungstechnik. Das spart nicht nur Bauraum, es verringert auch das Gewicht, reduziert Laufgeräusche und bietet eine hohe Dynamik. Für eine einfache und schnelle Montage bietet Stöber mit dem im Motor integrierten Hiperface DSL Absolutwertgeber eine One Cable Solution. Die schnelle Prozessdatenübertragung mittels EtherCAT sorgt für eine hohe Auflösung und Genauigkeit. Die Schnittstelle erfüllt zudem hohe Sicherheitsanforderungen, und Wartungstechniker können Ferndiagnosen über das Internet bequem und schnell vorbereiten.

Konzept der Anreihtechnik löst Aufgabe wirtschaftlich

„Wir haben den Motor mit einem Doppelachsregler aus unserer Antriebsreglerbaureihe in Anreihtechnik SI6 kombiniert“, erläutert Benedickt. „Mit dem Konzept der Anreihtechnik werden die Aufgaben in dieser Verpackungsanlage wirtschaftlich gelöst.“ Der SI6 kann Encoder-Informationen bis zu 64 Bit verarbeiten. In Verbindung mit den integrierten, hochauflösenden Encodern der Servomotoren, bedeutet dies höchste Positioniergenauigkeit. Die hochdynamische Baureihe erreicht kurze Ausregelzeiten bei schnellen Sollwertänderungen und Lastsprüngen. Zudem setzt sie bei der Sicherheit auf die Funktion STO (Safe Torque Off) und ist nach EN 13849-1 im höchsten Performance-Level e (Kat. 4) zertifiziert.

Die Steuerung übernimmt bei dieser Anlage der Motion Controller MC6, der sich für Robotikfunktionen bestens eignet. Bei E & V Systeme ist dieser als Touch-Panel ausgeführt. Eine Sprachumschaltung ist ebenso enthalten wie eine Benutzerverwaltung. Der Mitarbeiter kann mit Einstellungen und Eingriffsmöglichkeiten, die auf ihn angepasst sind, die Maschine benutzerkonform handhaben.

„Unsere Entwicklungsumgebung Automation Control Suite AS6 umfasst alle in Codesys V3 enthaltenen Funktionen für Motion Control“, erläutert Benedickt. Für die Programmerstellung stehen hochleistungsfähige Drive & Motion-Bibliotheken zur Verfügung, mit denen sich die Anwendung mit deutlich reduziertem Programmieraufwand realisieren lässt.

BUCHTIPPDas Buch „Praxishandbuch Antriebsauslegung“ hilft bei der Auswahl der wesentlichen Bestandteile elektrischer Antriebssysteme: Motor, Getriebe, Stellgerät, Netzversorgung sowie deren Zusatzkomponenten. Auch auf die Berechnung wird intensiv eingegangen.

„Mit unserer vierachsgesteuerten Transporteinheit stellen wir somit eine geringe Störanfälligkeit sicher und erreichen eine hohe Stückleistung“, erklärt Stocker – und führt die Anlage vor. Die Kartons laufen über eine angetriebene Rollenbahn mit Vereinzelung über pneumatische Stopper. Zeitgleich entnimmt die Anlage Leerpaletten automatisch aus einem Magazin und fördert sie zur Befüllstation. Hubgabeln heben die Paletten in Arbeitshöhe und die zu verarbeitenden Kartons in Aufnahmeposition.

Mit Roboter-Kinematiken die Produktion flexibilisieren

Das vierachsgesteuerte Saugsystem nimmt die Kartons auf. Lage für Lage stapelt es die Kartons nach einem von der Software berechneten Muster auf die Palette. Anschließend senkt die Anlage den vollen Ladungsträger ab und transportiert ihn aus der Maschine. „Weil wir Roboter-Kinematiken in die Maschine integriert haben, kann der Betreiber eine flexible Produktion erreichen“, so Stocker. E & V Systeme hat mit dieser Anlage einen leistungsstarken Prototyp entwickelt. Nun geht es darum, sie erfolgreich im Markt einzuführen.

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de (ID: 45437662)