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Punktgenau positioniert

Bild 1. Das Zahnriemenband der Etikettierstation hat auf seiner Oberseite Mitnehmer, die den Abstand der einzelnen Pakete vorgeben

Bild 2. Mit dem Servo-Planetengetriebemotor CMP50M erzielt die Etikettieranlage 115 Takte je Minute

Bild 4. Die beiden Optionssteckplätze des Applikationsumrichters Movidrive MDX61B werden für die Geberrückführung des Motors und für die Movi-PLC verwendet. Über die zusätzlichen IO-Module ODI81B und OBO81B (Mitte links) liest die Steuerung die Sensorsignale ein

Für eine Verpackungslösung in der Nahrungs- und Genussmittel¬branche hatte Köhl Maschinenbau die Aufgabe, eine Cellophan-Folie zu etikettieren. Die besondere Herausforderung bestand darin, dass die Gebinde bei einer hohen Taktzahl exakt zu positionieren sind. SEW-Eurodrive erfüllte nicht nur die hohen technologischen Anforderungen, sondern konnte dem Kunden auch eine kostenoptimierte Gesamtlösung, bestehend aus einem Motor mit Servoplanetengetriebe und einem Umrichter mit einer integrierten Steuerung, anbieten.

Die 1988 gegründete Köhl Maschinenbau GmbH beschäftigt heute circa 650 Mitarbeiter und projektiert, konstruiert, fertigt und montiert kundenspezifische Maschinen und Anlagen für die Lebens- und Genussmittelindustrie. Beispielsweise entwickelte das Unternehmen eine Station zum Anbringen von Etiketten auf Cellophan-Folie, welche als Umverpackung für Zigarettenstangen dient. Diese Etikettierstation lässt sich als universell einsetzbare Stand-alone-Lösung in vorhandene Materialfluss-Systeme integrieren. Ihr antriebs- und steuerungstechnischer Teil ist komplett mit Technik von SEW-Eurodrive ausgestattet. *Kurze Taktzeiten *
Die Zigarettenstangen kommen auf einem umlaufenden Kettenfördersystem in Längsrichtung aus der Produktion. An einer geeigneten Stelle wird die Förderstrecke aufgetrennt und die Etikettierstation eingefügt. Da diese die Zigarettenstangen in der Querposition benötigt, befördert sie ein Kunststoff-Zahnriemenband um 90° versetzt weiter (Bild 1).
Ein Servomotor mit Planetengetriebe von SEW-Eurodrive hat die Aufgabe, die Zigarettenstangen in Position zu fahren und kurz anzuhalten. Dann wird das Etikett aufgeklebt, geprüft und anschließend das Gebinde aus der Etikettieranlage ausgeschleust. Die besondere Herausforderung bei dieser Aufgabe sind die Stückzahlen, die die Anlage verarbeitet: In der aktuellen Ausführung mit zwei Etikettendruckern und dem Servomotor CMP50M in Verbindung mit einem Servoplanetengetriebe PSF221 lassen sich 115 Takte je Minute erzielen (Bild 2).
Der Servoantrieb taktet in 230 ms; in der Pause von 300 ms werden die Etiketten aufgedruckt. Eine Druck- und Spendeeinheit druckt und etikettiert die Verpackungen in einem Takt. Anschließend wird verifiziert, ob das Label tatsächlich auf der Verpackung haftet. Dazu prüft ein Barcodescanner das aufgeklebte Etikett „im Vorbeiflug“. Ermittelt er dabei einen Fehler, öffnet sich eine pneumatisch betätigte Klappe und schleust die falsch etikettierte Zigarettenstange aus. Ein weiterer Sensor prüft, ob auf dem abführenden Förderband tatsächlich Gebinde ankommen. Die im Umrichter integrierte, dezentrale Steuerung Movi-PLC fragt alle Sensoren ab.
Überzeugende Komplettlösung
Während Standardgetriebe in der Regel keine ganzzahlige Übersetzung aufweisen, hat das hier verwendete Servoplanetengetriebe eine Übersetzung von 5,0. Das erleichterte die exakte Positionierung der Gebinde am Labeldrucker. Die Konfiguration umfasst einen Getriebemotor und einen Frequenzumrichter mit der kleinen, dezentralen Steuerung Movi-PLC. SEW-Vertriebsingenieur Peter Beier vom Technischen Büro Koblenz: „Diese Gesamtlösung aus einer Hand ist nicht nur technologisch optimal, sie erwies sich für den Kunden auch als günstig. Um das Einsparpotenzial voll zu nutzen, wurde die SPS nicht in einem separaten Gehäuse untergebracht, sondern ist in einem Optionssteckplatz im Umrichter physisch integriert.“ Das Programm der Movi-PLC basic steuert die komplette Maschine einschließlich aller E/A. Hierfür wurden zusätzliche IO-Module ODI81B und OBO81B von SEW-Eurodrive eingesetzt (Bild 3).

Autor: Gunthart Mau ist Referent Fachpresse bei der SEW-Eurodrive GmbH & Co KG in Bruchsal.

Optionsfähiger Umrichter
Als Antrieb kommt der optionsfähige Umrichter Movidrive MDX61B zum Einsatz. Die Geräte der Baugröße 0 (von 0,55 kW bis 1,5 kW) haben zwei Optionssteckplätze. Einen davon verwendet Köhl Maschinenbau für die Geberrückführung des Motors. Dieser Messwert wird für die Drehzahlregelung und die Positionierung des Antriebs benötigt. Der zweite Steckplatz ist für die Kommunikation vorgesehen. Hier lässt sich eine Feldbuskarte oder eine zusätzliche Option, wie die Steuerung Movi-PLC, einfügen. Diese kann zum Beispiel die Steuerung des Frequenzumrichters und weiterer angeschlossener Sensorik und Aktorik sowie die Kommunikation zu übergeordneten Steuerungen, HMI, Visualisierungen oder Fernwartungszugängen übernehmen.
Weltweiter Service
Über 50 Etikettieranlagen hat Köhl Maschinenbau inzwischen an seine Kunden in der ganzen Welt ausgeliefert. „Viele Applikationen im Maschinenbau werden heute immer komplexer. Steigt auch noch die Zahl der Einzelkomponenten unterschiedlicher Hersteller, wird es für das Instandhaltungspersonal immer schwerer, guten Service zu leisten,“ erläutert P. Beier und fährt fort: „Daher ist es richtig, sich auf einen weltweit aufgestellten Qualitätslieferanten zu verlassen, der neben Komponenten auch Komplettlösungen sowie den dazugehörenden Service aus einer Hand anbietet.“ Zusammen mit dem hohen technologischen Niveau und der ausgesprochenen Kundenorientierung ist auch das weltweite Servicenetz einer der Gründe, warum Endkunden unter anderem in der Lebens- und Genussmittelindustrie häufig SEW-Produkte vorschreiben.

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