K öhl Maschinenbau übernimmt Projektierung, Konstruktion, Fertigung und Montage von

kundenspezifischen Maschinen und An-lagen. Know-how sammelte das Unter-nehmen bei Sondermaschinen für die Ta-bak- und Zigarettenindustrie. Während

Zigarettenstangen in der Vergangenheit eine Umverpackung aus Papier hatten, werden sie heute kostengünstiger in Cel-lophan-Folie verpackt und es war nun notwendig, Etiketten auf dieser Folie an-zubringen. Hierfür entwickelte das Un-ternehmen eine Etikettierstation als

Stand-alone-Lösung, die sich in vorhan-dene Materialfluss-Systeme integrieren lässt.

Herausforderung: Kurze Taktzeiten Die Zigarettenstangen kommen auf ei-nem umlaufenden Kettenfördersystem aus der Produktion. Von diesem Zuführ-transportband übernimmt ein Kunst-stoff-Zahnriemenband die Stangen und befördert sie auf der Etikettierstation weiter. Es hat auf seiner Oberseite Mit-nehmer, die die Zigarettenstangen auf dem Band mitnehmen. Dadurch ist der Abstand der einzelnen Pakete vorgege-ben. Während eine übergeordnete Steuerung die Gesamtanlage ansteuert, erfolgt die Kontrolle der Etikettieranlage über ei-nen im Frequenzumrichter integrierten Motion-Controller lokal. Die Antriebs-technik und Motion-Control der Etiket-tieranlage kommen von SEW-Euro -drive. Ein Servo-Planetengetriebe-Motor CMP50M hat die Aufgabe, die Zigaret-tenstangen in Position zu fahren und kurz zu halten. Dann wird das Etikett aufgeklebt, geprüft und anschließend das Gebinde aus der Etikettieranlage ausgeschleust. Die Herausforderung bei dieser Aufgabe sind die Stückzahlen, die auf der Anlage gefahren werden: Die ak-tuelle Ausführung mit zwei Etiketten-druckern und dem Servomotor kann 115 Takte pro Minute erzielen. Der Ser-voantrieb taktet in 230 ms. In der Pause von 300 ms werden die Etiketten auf-gedruckt. Anschließend rücken die Ziga-rettenstangen um 220 mm weiter.

Etikettendruck mit Qualitätssicherung Eine Druck- und Spendeeinheit druckt und etikettiert die Verpackungen in ei-nem Takt. Der Drucker bekommt von der dezentralen Steuerung im Umrichter den Druckbefehl. Die Vorrichtung druckt das Schriftbild auf das Etikett

Identifikation und Positionierung mit Motion Control

Zügig in Position Bei Verpackungslösungen besteht die Herausforderung darin, dass Gebinde bei einer hohen Taktzahl für die Etikettierung exakt positioniert werden müssen. Ein Servogetrie-bemotor mit Frequenzumrichter und Motion-Controller erfüllte die hohen technologi-schen Anforderungen und bietet eine kostenoptimierte Gesamtlösung.

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Die Etikettierstation lässt sich als universell einsetzbare Stand-alo-ne-Lösung in vorhandene Materi-alfluss-Systeme integrieren.

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Motion Controller und Umrichter Die exakte Positionierung der Gebinde am Labeldrucker war eine steuerungs-technische Herausforderung. Anders als Standardgetriebe hat das hier verwende-te Planetengetriebe PSF221 die ganzzah-lige Übersetzung 5,0. Das erleichtert die exakte Positionierung. Die Konfigurati-on umfasst neben dem Getriebemotor ei-nen Applikationsumrichter Movidrive mit dem nach IEC 61131-3 pro -grammierbaren Motion-Controller Mo-viPLC. Diese dezentrale, antriebsnahe Steuerung hat eine Doppelfunktion: Sie übernimmt die Steuerung des Frequenz-umrichters und weiterer angeschlossener Sensorik und Aktorik sowie die Kom-munikation zu übergeordneten Steue-rungen, HMIs, Visualisierungen, Fern-wartungszugängen und so weiter. Das Steuerungsprogramm hat der Sonder-maschinenbauer selbst geschrieben. Die Programmerstellung ist eine Dienstleis-tung, die SEW auch seinen Kunden an-bietet. Als Antrieb kommt der optionsfä - hige Applikationsumrichter Movidrive MDX61B, der häufig im Anlagenbau in hoher Stückzahl eingesetzt wird, zum Einsatz. Bei Umrichtern der Baugröße 0 (von 0,55 bis 1,5 kW) gibt es zwei Opti-

Autor Gunthart Mau ist Fachpresse-Referent bei der SEW-Eurodrive GmbH & Co. KG in Bruchsal. infoDIRECT 805iee0610 www.iee-online.de Link zum Servomotor Link zum Servo-Planetengetriebe Link zum Motion-Controller Link zum Applikationsumrichter

Technik im Detail

Konfigurierbare Applikationscontroller Für typische Standardfunktionen bietet SEW-Eu-rodrive alternativ den konfigurierbaren Applikati-onscontroller CCU an. Diese Configurable Control Unit umfasst standardisierte Einzel- oder Meh-rachsapplikationsmodule, die ihre Funktionalität über eine Feldbus-Schnittstelle einer überlager-ten Steuerung bereitstellen. Man hat dadurch bei zahlreichen Standardanwendungen keinen Pro-grammieraufwand mehr, sondern muss lediglich den Controller konfigurieren. Das erfolgt sehr einfach mit einem PC-Programm, das über einen Assistenten alle relevanten Daten abfragt. Mit-tels einfacher grafischer Parametrierung wird die Funktionalität der konkreten Applikation an-gepasst. Die integrierte Diagnose ermöglicht ei-ne schnelle und unkomplizierte Inbetriebnahme. Fehlerquellen werden deutlich minimiert. Die Ap-plikationsmodule stellen der überlagerten Steuerung eine standardisierte Funktionalität über die Prozessdaten-Schnittstelle zur Ver-fügung. Aktuell gibt es Applikationsmodule für Mehrachs- und Einzelachsfunktionalitäten.

TECHNIK Antriebstechnik

onssteckplätze. Ein Steckplatz wird für die Geberrückführung des Motors ver-wendet. Diesen Messwert benötigt man für die Drehzahlregelung und die Posi-tionierung des Antriebes. Der zweite Steckplatz ist für die Kommunikation vorgesehen. Hier kann eine Feldbuskarte oder eine zusätzliche Option wie der Motion-Controller MoviPLC eingefügt werden. SEW-Vertriebsingenieur Peter Beier vom Technischen Büro Koblenz: „Diese Gesamtlösung aus einer Hand ist nicht nur technologisch gut, sie erwies sich für den Kunden auch als günstig. Um das Einsparpotenzial voll zu nutzen, wurde die PLC nicht in einem separaten Gehäuse untergebracht, sondern ist in ei-nem Optionssteckplatz im Umrichter physisch integriert.“

➜ [1]

[1] Ein Servogetriebemotor hat die Aufgabe, die Zigarettenstangen in Position zu fahren und kurz zu halten. [2] Die beiden Steckplätze des Applikations-umrichters beinhalten eine Geberrückführung für den Motor sowie den Motion-Controller. [3] Die Steckplätze des Applikationsumrichters beinhalten Geberrückführung und Motion Con-troller.

[3][2]

und bringt es mithilfe einer Pneumatik an der kurzen Seite der Zigarettenstange an. Das Etikettieren erfolgt von einer Eti-ketten-Rolle aus, auf der sich 13 000 La-bel befinden. Anschließend prüft ein Bar-codescanner 'im Vorbeiflug', ob das auf-geklebte Label tatsächlich auf der Verpa-ckung haftet. Ermittelt er dabei einen Fehler, öffnet sich eine pneumatisch be-tätigte Klappe und schleust eine falsch oder gar nicht etikettierte Zigaretten-stange aus. Im letzten Arbeitsschritt wer-den die Stangen bis zum Abführband transportiert, das sie in die gewünschte Materialflussrichtung abtransportiert. Hierbei prüft ein weiterer Sensor, ob die Gebinde auf dem abführenden Förder-band tatsächlich ankommen. Alle Senso-ren werden durch den Motion-Control-ler MoviPLC im Umrichter abgefragt.

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