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Falten, Kleben,Transportieren

Intelligentes Verpacken mit maßgeschneiderter Antriebstechnologie
Falten, Kleben,Transportieren

„Heutzutage wird fast alles in Kartons verpackt“, bemerkt Simon Penwright, Geschäftsführer der BCS-Andrew&Suter, über die neue Faltschachtel-Klebemaschine Super Nova. Die Super Nova faltet und klebt Kartonzuschnitte unterschiedlicher Ausführungen zu zusammenfaltbaren, leicht transportierbaren Kartons. Servoantriebe spielen dabei eine wichtige Rolle.

 

Exklusiv in KEM Der Autor: Malte Schlüter, Head of Consumer Goods, Lenze SE, Hameln

Neue Automationstechnologie, die in Zusammenarbeit mit Lenze eingeführt wurde, hat den Bau und die Bedienung der Maschine vereinfacht – ein großer Vorteil im hart umkämpften internationalen Markt.
Das Produktportfolio von BCS-Andrew&Suter mit Sitz in London umfasst u. a. Stanzen und Wellpappe-Klebemaschinen. 2012 schloss sich Andrew & Suter dem Wellpappen-Maschinenhersteller Autobox Machinery Ltd an; beide Unternehmen agieren seitdem unter dem Dach von British Converting Solutions. Heute – als BCS-Andrew&Suter – entwickelt und produziert das Unternehmen das Maschinensortiment zur Bearbeitung von Pappe in Leighton Buzzard.
Die Super Nova produziert die häufig in Supermarktregalen zu findenden 4-Punkt-Trays sowie Faltbodenschachteln, für die der klassische Weinkarton ein Beispiel ist. Der Ausgangspunkt ist ein vorgestanzter Kartonzuschnitt, der entweder von einer Flachstanze oder einer Rotationsstanze zugeführt wird. Für eine neue Fertigungsserie kann die Super Nova schnell und einfach auf unterschiedliche Zuschnitts-Abmessungen eingerichtet werden. Mit Maschinengeschwindigkeiten von bis zu 120 m/min werden die Zuschnitte zu Schachteln gefaltet. Dies geschieht mit Hilfe von zwei durch Servomotoren angetriebene Finger, die den hinteren Teil des Zuschnitts mit Überholfaltungen versehen. Eine mit fünf Klebepistolen ausgestattete Klebezone befördert die mit Leim bestückten Kartonzuschnitte dann zum Faltbereich, wo die Schachteln zusammengefaltet werden.
Umfangreiches Antriebs- und Automatisierungspaket
Im Herzen der Super Nova befindet sich ein Antriebs- und Automatisierungspaket von Lenze, das sich vom Schaltschrank über Bedienerterminals, Servo- und Getriebemotoren bis hin zu den Leistungs- und Feldbusleitungen erstreckt. Zudem unterstützten Lenzes Applikationsingenieure das Projekt, u. a. beim Schreiben von Software, wodurch die Arbeitsbelastung minimiert und das Entwicklungsprojekt beschleunigte wurde. Die Integration des Lenze Steuerungs- und Antriebspakets führte – beispielsweise durch den standardmäßig eingebauten Canbus – zu Kosteneinsparungen. Natürlich können Lenze Automationssysteme auch mit Ethercat betrieben werden. Die übergeordnete Steuerung für die Super Nova befindet sich in einem 5-Zoll Lenze Touchscreen EL105 mit Soft-SPS. Auf diesem kompakten Gerät läuft die Software zur Steuerung der Maschine, die auf Basis der IEC-Norm 61131-3 programmiert wird. Die Software zur Bewegungssteuerung der mit Servoantrieben versehenen Finger gehört zum Standardumfang der Antriebsregler 8400 Topline. Der Topline ist eine Erweiterung der 8400-Umrichterserie, der auch zur Steuerung von Synchron-Servomotoren geeignet ist. Er ist sowohl wirtschaftlich als auch kompakt und reduziert daher das im Schaltkasten benötigte Volumen. Für beide Fingerantriebe wurden Geschwindigkeits-Zeit-Profile erstellt und hochgeladen. So arbeitet jeder Antrieb dezentral und tauscht am Anfang und am Ende eines Arbeitsvorgangs mit der Soft-SPS Signale aus. Ein weiterer Servoantrieb wird in der Sammelstation der Super Nova eingesetzt. Durch diesen Prozessschritt, bei dem die gefalteten Schachteln bündig ausgerichtet werden, hat BCS-Andrew & Suter das Problem beseitigt, dass die Schachteln nach dem Falten anfingen zu schlingern. Dies hatte zuvor erheblichen Ausschuss verursacht. Die Funktionsweise dieses neuen Teils der Maschine ist vergleichbar mit der durch Servos angetriebenen Finger. Beide arbeiten mit einer einzigen, auf die Maschinengeschwindigkeit synchronisierten Bewegung, bei denen 8400 Topline-Servoantriebe und Lenzes MCS-Synchron-Servomotoren verwendet werden. Im Falle des Ausrichtungsantriebs ist der Synchron-Servomotor mit einem zweistufigen Planetengetriebe von Lenzes Partner Vogel ausgerüstet, das eine Untersetzung von 9:1 hat. Der Antrieb sorgt dafür, dass drei kleine Finger jede gefaltete Schachtel erfassen, während diese vorbeigeführt wird. Die Finger heben die Schachtel kurz an und richten sie rechtwinklig zum Transportweg auf. Die Sammelstation der Super Nova verfügt über ein weiteres EL-Bedienfeld zur Steuerung des Ausrichtens des nachfolgenden mit einem Lenze Stirnradgetriebemotor ausgeführten Staplers und eines Zählers. I

Info & Kontakt
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Malte Schlüter, Head of Consumer Goods Tel: 05154 82-2292 malte.schlueter@lenze.com www.lenze.com
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