Servo-Antriebssysteme: Nähen, Trennen, Falten, Ultraschallschweißen

Transferstraßen mit Präzision

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Sogenannte Nähtransferstraßen „verwandeln“ den Endlosstoff – egal ob Wolle oder Synthetikfaser – in fertig konfektionierte Decken. Maschinen eines im fränkischen Saal an-sässigen Herstellers erreichen mehr als 500 Einheiten in der Stunde. Ein intelligentes Steuerungskonzept und Servoantriebe, bestehend aus Servo-umrichtern mit integrierten Technologiefunktionen und passenden Servomotoren, sorgen für Schnelligkeit und Genauigkeit bei den Positioniervorgängen.

Der Autor Thorsten Sienk ist Mitarbeiter der Lenze AG,Hameln

Es gibt sie in gedeckten Farben, leuchtend bunt, uni oder mit wilden Mustern, mit und ohne Fransen. Egal in welcher Ausführung sie über den Ladentisch gehen, sie haben eines gemeinsam: weich und warm sorgen sie für Behaglichkeit an dunklen wie kalten Herbst- oder Wintertagen. Kuscheldecken sind in jedem Haushalt zu finden – und liegen meist griffbereit in der Nähe eines Sofas oder bequemen Sessels.
Menü geführte Dateneingabe
Die Nähtransferstraßen der Texpa Maschinenbau GmbH & Co., Saal, bestechen durch hohe Leistung große Flexibilität, einfachste Bedienung und durch eine Menü geführte Dateneingabe über ein großformatiges Display (HMI). Servoantriebe aus dem Hause Len-ze, Hameln, sorgen dabei für Schnelligkeit und Genauig-keit beim Nähen, Trennen, Schneiden oder Ultraschallschweißen. Bei der Nähtransferstraße des Typs QRS-QN lässt sich ferner auch das Einfassband schnell wechseln. Dieses Stoffband umschließt die geschnittenen Decken wie ein weicher Rahmen, sieht gut aus und verhindert – pragmatisch betrachtet – das Auf-rebbeln des Stoffes.
Und nach dem Produktionsprozess geht es gleich in die Faltanlage. Auch hier sind es Servoantriebe, die für schnelles wie exaktes Zusammenlegen des Stoffes sorgen. Die Decken sind schließlich fertig für den Versand. Vom Einziehen des Stoffes bis zum Ablegen auf einer Versandpalette ist dau-ert es eine Minute. Bei Frot-teehandtüchern geht es noch schneller. Die Durchlaufzeit beträgt hier etwa 25 Sekunden. Alle drei Sekunden verlässt ein fertiges Handtuch die Maschine.
Intelligentes Steuerungskonzept
Egal ob Nähtransferstraße, Faltanlage, Längssaumanlage, Nähanlage oder Wende- und Faltkombination: Sämtliche Anlagen können als Einzelmodule miteinander kombiniert werden. Ein intelligentes Steuerungskonzept bildet die Basis für ein umfassendes Kommunikationssystem. „Wir setzen pro Modul eine eigene SPS von der Firma Kuhnke ein“, erläutert Hubert Kaluza, Leiter der Elektroabteilung beim Maschinenbauer aus Saal. Die Steuerungen sind über Ethernet miteinander verbunden. Sämtliche Sensoren wie Endschalter werden über Profibus in die SPS geführt. Die SPS der Hauptanlage – also der Nähstraße – wird bei Texpa als Master definiert. Auf Leitebene übernimmt ein Industrie-PC die Gesamtsteuerung und eine Rezeptverwaltung für die unterschiedlichsten Produkte, die auf der Anlage gefahren werden.
Aufwändiges Neuprogrammieren von Parametern beim Produktwechsel entfällt also genauso, wie der Umbau einzelner Elemente und Einstellung von Hand, als die Textilmaschinen noch ohne Servoantriebe gearbeitet haben. Hubert Kaluza: „Heute brauchen Sie nur noch die Stoffrolle auszutauschen und den Artikel vorzugeben. Den Rest erledigt die Maschine. Sie können auch gleich einen Barcode-Leser an den IPC anschließen.“
CAN als Systembus
Zurück zur SPS. Sie gibt alle relevanten Parameter, die sich aus einem Produkt errechnen, über den CAN-Bus an die Servoumrichter weiter. Die Lenze-Antriebe übernehmen dann ihrerseits die eigentlichen Positioniervorgänge in der Maschine. Der CAN-Bus ist als Sys-tembus in den Lenze-Servo-umrichtern als Standard „on Board“.
Ein Beispiel für exaktes Positionieren: Das bereits oben erwähnte Einfassband wird nicht nur mit dem Deckenstoff vernäht, sondern auch an den Enden mit Ultraschall verschweißt. Der Schweißkopf fährt dazu synchron mit dem Stoff in der Maschine mit. 30 Zentimeter legt das weiche Material in der Sekunde zurück, das entspricht etwas mehr als einem Stundenkilometer. Ist der Prozess der Eckenbildung abgeschlossen, fährt der Apparat zurück zur Schnittkante des nächsten Einfassbandes, synchronisiert sich auf, der Vorgang wiederholt sich.
Positionieren als Technologiefunktion
Diese Art des Positionierens ist in den Lenze-Servoumrichtern der Serie 9300 als Technologiefunktion integriert und ist deshalb entsprechend leicht zu programmieren. Da eine Decke bekanntlich eine rechte und linke Seite hat, läuft der gleiche Prozess gegenüber liegend pa-rallel noch einmal ab. Die beiden Servomotoren sind ihrerseits über eine elektrische Welle verbunden und bilden so eine synchron drehende Achse.
22 Servoumrichter mit den passenden Servomotoren in verschiedenen Leistungsklassen arbeiten in der beschriebe-nen Nähtransferstraße mit an-schließender Konfektioniereinheit. Texpa hat sich nach Auskunft von Hubert Kaluza vor fünf Jahren für Lenze als Antriebslieferant entschieden. „Neben dem Preis-Leistungs-Verhältnis ist die Funktionalität der Servoumrichter wirklich bemerkenswert. Ferner hat uns auch die Performance der Servogetriebemotoren überzeugt, die bei Lenze als kompakte Direktanbauten erhältlich sind.“
Auch die Modularität der Antriebe mit einem großen Spektrum verschiedenster Kom-binationsmöglichkeiten kommt der Texpa Maschinenbau GmbH & Co. entgegen. Der Textilmaschinenbauer muss nämlich selbst mit dem Aufbau von Maschinenmodulen auf wechselnde Kundenanforderungen reagieren.
Internet
Ausführliche Informationen
Lenze-Servomotoren
KEM 457
Lenze-Automation
KEM 458
Servoumrichter 9300
KEM 459
Exportorientiertes Unternehmen
Die Texpa Maschinenbau GmbH & Co. ist mit ca. 200 Mitarbeitern der weltweit führende Hersteller von Spezialmaschinen zum Nähen, Falten und Verpacken von Handtüchern, Bettwäsche und Wolldecken. Das Export orientierte Unternehmen mit Sitz in Saal erzielt mehr als 50 Prozent seines Umsatzes in den USA. Es beliefert neben deutschen Kunden auch Firmen wie z. B. in Frankreich, Portugal, Spanien, Belgien, Brasilien, Australien oder Mexiko. Es werden ca. 50 Anlagen für die Textil verarbeitende Industrie pro Jahr produziert. Texpa verweist auf mehr als 40 Jahre Erfahrung im Markt und befindet sich in Familienbesitz. Geschäftsführender Gesellschafter ist Johannes Graf von Westphalen.
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