Für die sicherheitsgerichteten Funktionen ist die Sicherheitssteuerung UCS B zuständig. Dazu gehören die Abfrage der Not-Aus-Taster, der Schutztüren und die STO-Ansteuerung der Achsen.

Für die sicherheitsgerechte Funktionen ist die Sicherheitssteuerung UCS B von SEW zuständig. Sie ist über das Maschinennetzwerk mit dem Movi-C Controller power verbunden. Diese Sicherheitssteuerung überwacht sämtliche Not-Aus-Einrichtungen wie Schutztüren und Sicherheitsklappen in der gesamten Anlage. Beim Ansprechen der Sicherheitseinrichtung werden alle Doppelachsmodule in den STO-Zustand (Sicher abgeschaltetes Drehmoment) geschaltet.

Automatisierte Abläufe

Für die Produktion wird die Maschine mit vorgestanzten, flachen Kartonzuschnitten aus dem Zuschnittmagazin beladen. Diese Zuschnitte werden in der Maschine zu geleimten Displaykartons geformt. Von der vorgelagerten Primärverpackung gelangen die verpackten Einzelprodukte über ein Förderband zur Sekundärverpackung. Im Maschinenmodul „Aufrichter“ wird mittels Abzieher ein Kartonzuschnitt aus dem Magazin mit Vakuumsaugern abgezogen und auf das Shuttle gelegt. Dieses transportiert den Karton unter den Leimpistolen hindurch über das Ausformwerkzeug, wo es von einer X-Z-Kinematik übernommen wird. Diese Einheit drückt den flachen Zuschnitt zuerst durch das Formwerkzeug und übergibt den zu einem Displaykarton geformten Zuschnitt an das nächste Modul, das CMS (Carton Management System). Der Ablauf dieses Maschinenteils (Equipmentmodul) erfolgt über eine elektronische Kurvenscheibe für synchronisierte Achsbewegungen aus dem Softwarebaukasten Movikit Multimotion Camming. Ein Nockenschaltwerk steuert die Leimpistolen an. Im Maschinenmodul CMS transportieren zwei Riemen, die mit Vakuumkassetten bestückt sind, abwechselnd einen Karton vom Übergabeplatz am Aufrichter zur Beladeposition und weiter zur Entnahmeposition.

In der Verpackungsmaschine FMC 250 übernimmt eine schnelltaktende Fächerkette pro Sekunde vier Einzelprodukte aus einem endlosen Produktstrom. SEW bietet für Maschinenmodule vorgefertigte Softwarelösungen an. Daher braucht sich der Anwender keine Gedanken machen, wie er die Fächerkette programmiert. Eingebettet in das Automation Framework AFW von SEW bekommt er ein Anwendungsmuster. Der Programmierer muss nur seine eigenen Parameter für die Länge der Fächerkette und die Anzahl der Produkte eingeben, dann führt das Maschinenmodul die geforderten Antriebsbewegungen aus. Somit kann er die Fächerkette an maximal einem halben Tag leicht in Betrieb nehmen – einschließlich der Visualisierung.

Deltaroboter für die Endverpackung

In zwei weiteren Arbeitsschritten kommen zwei Deltakinematiken zum Einsatz. Die erste Kinematik übernimmt nach dem Toploaderprinzip je sechs gruppierte Produkte in dem kurzen Zeitfenster aus der ruhenden Fächerkette und setzt die Produkte in den Displaykarton. Nach vier Zyklen ist ein Karton gefüllt und er wird unter die Entnahmekinematik weitertransportiert. Diese zweite Kinematik verschließt über eine speziell optimierte und mit der Pneumatik synchronisierte Bahnkurve den Karton und setzt ihn um 90 Grad gedreht auf das Ausschleuseband um. Die Mechanik dieses Pick-and-Place-Roboters Codian D2 fertigt die niederländische Firma Codian Robotics. Die Koordinatentransformationen, die Software und das Teachen übernimmt SEW. Hierbei kommt das Robotikpaket für Handhabungstechnik bei klassischen Pick-and-Place-Anwendungen zum Einsatz und darauf aufbauend die Software- und Maschinenmodullösung „Toploader“.

Die zweite Kinematik verschließt über eine speziell optimierte und mit der Pneumatik synchronisierte Bahnkurve den Karton und setzt ihn um 90° gedreht auf das Ausschleuseband um.

Das von SEW bereitgestellte Automation Framework ist eine Softwareplattform, mit der Programmierer die Maschinensoftware klar und einfach strukturieren können. Auf Basis PackML programmiert, erfüllt es den internationalen Standard zur Steuerung von Verpackungsmaschinen und ist damit weltweit akzeptiert und bekannt. Die Vorteile dieser Lösung sind eine durchgängige Diagnose, Alarmhandling und Rezepturverwaltung. Der Programmcode der Maschine ist auch für außenstehende, neue Programmierer leicht beherrschbar. Das eigentliche Know-how der Maschinenbauer bleibt über Jahrzehnte nutzbar und die Aufwände für Softwarepflege sind minimal. Große Hersteller aus dem Lebensmittelbereich schätzen sehr, dass sie auf diese Weise alle Maschinen in einer Produktionshalle in gleicher Weise bedienen können. Die PackML-Struktur ist für jede beliebige Maschine anwendbar.

Mit dem kompakten und flexiblen Automatisierungsbaukasten Movi-C lassen sich alle Antriebe ansteuern. Auch Sicherheitssteuerungen und Visualisierungen können die OEM von SEW beziehen. Weil die Bruchsaler vorgefertigte Softwarebausteine anbieten, kann viel Zeit beim Engineering eingespart werden. Auch die Endkunden können großen Nutzen aus dem Automatisierungsbaukasten ziehen: SEW ist in 49 Ländern auf allen Kontinenten mit Beratung und Service vor Ort, außerdem erhalten sie ein einheitliches Bedienkonzept, das internationalen Ansprüchen gerecht wird. Heiko Füller/as