Fehlerfreie Formatwechsel mit Stellantrieben "Unsere Kunden kaufen bei uns ein Stück Sicherheit"

Die Kundenanforderungen an Schnelligkeit, Zuverlässigkeit, Flexibilität und Produktivität von Verpackungsmaschinen steigen kontinuierlich. Dabei gilt es, Einstellfehler und Produktschäden beim Umrüsten auf verschiedene Packungsgrößen zu vermeiden.

Lantech aus Malden in den Niederlanden baut Anlagen, bei denen diese Anpassungen vollautomatisch und in kürzester Zeit hoch reproduzierbar erfolgen. 

Hohe Anforderungen an die Flexibilität

"Unsere Kunden kaufen bei uns ein Stück Sicherheit", sagt Jurgen Wilbers, Leiter der Elektrotechnik. Lantech ist bereits seit den 1970er Jahren in der Verpackungsindustrie tätig und erfand damals den Palettenwickler. Das Unternehmen mit weltweit 500 Mitarbeitern bietet Lösungen für Endverpackungsmaschinen an. Bei der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Kartonaufrichter, Kartonverschließer sowie Tray- und Deckelaufrichter arbeitet es eng mit externen Partnern zusammen, die mit Rat und Tat zur Seite stehen. 

Bei der Entwicklung des Kartonaufrichters hatte Lantech das Ziel vor Augen, eine Maschine zu bauen, die den am Markt verfügbaren Anlagen technisch überlegen ist. Das Resultat: Das Prinzip, mit dem die Kartons während des Faltvorgangs gehandhabt werden, gewährleistet eine sehr hohe Verfügbarkeit von 99,9 % der Maschine.

"Der E-Commerce hat zu einer schnellen Weiterentwicklung der Funktionalität unserer Kartonaufrichter geführt", sagt Frank van Loon, Manager R&D bei Lantech. "Die Anlagen müssen immer flexibler werden und für die Verarbeitung verschiedener Kartonformate geeignet sein. 20 bis 30 Kartongrößen werden auf einer Maschine verarbeitet."

Ursprünglich wurden die notwendigen Breiten- und Höheneinstellungen zum Umrüsten auf ein anderes Format mit Handrädern vorgenommen. Hierzu wurde eine Einstelltabelle verwendet, in der die Positionsänderungen pro Achse beschrieben sind. Der größte Nachteil ist dabei die Abhängigkeit von den Kenntnissen und Fähigkeiten des Maschinenführers, denn ein Bediener kann präziser sein als ein anderer. Falsche manuelle Einstellungen können zu Produkt- oder Maschinenschäden führen. Abgesehen vom Fehlerrisiko ist zudem der Zeitaufwand deutlich höher.
 

Kartonaufrichter der Firma Lantech

Quelle: Lantech

SeGMo im Einsatz im Kartonaufrichter

Quelle: Lantech

Automatische Prozessanpassung

Bei der Weiterentwicklung des Kartonaufrichters und Integration einer automatischen Achsverstellung suchte Lantech nach einer Technik, mit der verschiedene Schachtelgrößen über das Touchpanel der SPS ausgewählt werden können. Dabei kam Lenord+Bauer aus Oberhausen, Spezialist für Stellantriebe und Bewegungssensorik, zur Hilfe. Um sicherzustellen, dass unterschiedliche Kartongrößen perfekt verarbeitet werden können, erfolgen einige Anpassungen im Prozess. So müssen die Höhen- und Breiteneinstellungen sowohl am Ein- als auch am Ausgang der Maschine geändert werden. Diese bisher manuellen Prozesseinstellungen sollten nun vollautomatisch und fehlerfrei erfolgen.

Zu diesem Zweck wurde jede Einstellung mit einem SeGMo-Stellantrieb von Lenord+Bauer automatisiert, der direkt auf der Spindel montiert wird. Die elektrische Schnittstelle zur SPS kann mit einem beliebigen Ethernet-basierten Protokoll realisiert werden. “Lenord+Bauer bietet alle Funktionsbausteine kostenlos an, z.B. TIA Portal und EthernetIP. Das erspart uns eine Menge Programmierarbeit", berichtet Jurgen Wilbers. Die Funktionbausteine gängiger Industrial Ethernet Profile wie Profinet, EthernetIP, Ethercat, SercosIII oder Powerlink werden in der Lenord+Bauer SeGMo Library zu Verfügung gestellt und bilden die Basis für eine sichere und einfache Inbetriebnahme der Antriebe. 

Ein einziger Stellantriebstyp wird für die verschiedenen Formatwechseleinstellungen eingesetzt. Die Verwendung eines Hybridkabels, über das sowohl die Stromversorgung als auch die Kommunikation erfolgt, spart Installationszeit. Die Stellantriebe werden über eine dezentrale Steuereinheit namens SeGMo-Box verbunden. Über diese können verschiedene Funktionen abgerufen werden, wie z.B. die Scope-Funktion für die Leistungsaufnahme pro Motor. Auch die Parametrierung von Motoreinstellungen kann lokal vorgenommen werden.

Die Automatisierung der manuellen Einstellungen ermöglicht einen schnellen und zuverlässigen Formatwechsel auf Knopfdruck. "Unsere Maschinen sind sehr modular aufgebaut. In unserem Engineering haben wir die verschiedenen Maschinenfunktionen detailliert ausgearbeitet. Der automatische Formatwechsel ist somit eine Funktionalität, die wir einfach abrufen und als Option auch für unsere anderen Maschinen nutzen können", erklärt Jurgen Wilbers.
 

Industrie 4.0

Die Weiterentwicklung der Anlagen bei Lantech geht stets voran: "Covid-19 hat uns und unseren Kunden vor Augen geführt, dass die Ferneinstellung von Maschinen und die Prozessüberwachung unverzichtbar geworden sind", erklärt Marketing Manager Bob Lemmen. "Die Anwender wollen noch mehr Informationen von ihren Maschinen erhalten, um beispielsweise Stillstandszeiten zu vermeiden und ihre Maschinen vorbeugend warten zu können."

“Dabei kommt uns das Engagement von Lenord+Bauer zugute. Die dortige Entwicklungsabteilung hat sich Gedanken gemacht, wie man z.B. eine Stromaufnahme pro Achse für ein Sicherheitssystem nutzen kann. Wenn eine Achse zu viel Strom für den vorgesehenen Zweck verbraucht, zeigt die SPS eine Fehlermeldung an. Dies kann Produkt- und Maschinenschäden verhindern”, ergänzt Jurgen Wilbers.
Stets im Fokus steht beim niederländischen Unternehmen der Einsatz neuer und weiterentwickelter Lenord+Bauer-Produkte. "In diesen Kontext passt die modulare SeGMo-Box. Sie bietet die Möglichkeit des Fernzugriffs über einen separaten sicheren Kommunikationskanal", sagt Peter Lammers, technischer Vertriebsingenieur bei tsb-bescom, dem niederländischen Vertriebspartner von Lenord+Bauer. “Dieses im Gegenteil zur bisherigen SeGMo-Box nun modulare System ermöglicht die optimale Konfiguration abhängig von der Anzahl der zu steuernden Achsen.”

Zudem setzt Lantech seit kurzem auch auf die digitale Positionsanzeige SeGMo-Assist zur Teilautomatisierung. “Unsere Kunden haben unterschiedliche Anforderungen an den Automatisierungsgrad. Diesen können wir nun flexibel begegnen”, so Jurgen Wilbers. Die digitalen Positionsanzeigen können wie die Stellantriebe ebenfalls an die modulare SeGMo-Box angeschlossen werden. Somit können beide gemeinsam in ein Industrial Ethernet-Feldbusnetzwerk integriert und über die Box zentral verwaltet werden. Das spart dem Anwender Zeit bei der Inbetriebnahme.
 

Noch Fragen?