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Antreiben & Bewegen

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Auffälliges Äußeres

Text: Luca Nielsen, Kollmorgen
Bedrucktes Verpackungsglas fällt auf. Vor allem Getränkehersteller haben die Möglichkeiten des Siebdrucks entdeckt. Angesichts steigender Ansprüche an Qualität und Produktivität, muss die Bewegungsführung der einzelnen Druckprozesse immer präziser, schneller und besser aufeinander abgestimmt sein.

Bei der Siebdruckmaschinen-Generation RX 9011 von Tecno5 bringt der Einsatz koordinierter Mehrachssysteme eine Reihe von Vorteilen mit sich. Ein wesentlicher Pluspunkt: Der Wegfall mechanischer Kopplungselemente, die in Verbindung mit einer schlankeren Elektromechanik zu einer Reduzierung von Ausfallzeiten bei Umrüstungen führen, weil weniger Bauteile zu verändern sind. Weitere Vorteile im direkten Zusammenhang sind der insgesamt leisere Betrieb und die sinkende Eigenmasse der Maschinenkomponenten aufgrund der eingesparten Kraftübertragungselemente. „Unsere neue Siebdruckanlage läuft mit den Einzelachsen von Kollmorgen wesentlich schneller und druckt aufgrund geringerer Vibrationen präziser“, unterstreicht Rucco Paolo, Entwicklungsleiter bei Tecno5.

Kraft und Dynamik

Die Auflösung eines mechanischen Antriebsverbundes in servomotorisch angetriebene Einzelachsen stellt aber nur einen neuen Punkt der Siebdruckmaschine dar. Kollmorgen hat zu einem frühen Zeitpunkt der Entwicklung auf Direktantriebstechnik gesetzt. Torquemotoren der Reihe Cartridge DDR steigern die Drehmomentdichte um bis zu 50 Prozent im Vergleich zu konventionellen Servomotoren vergleichbarer Baugröße. Die Torquemotoren sitzen bei der Siebdruckmaschine direkt auf der Welle, die die Gläser und Flaschen in einer Rotationsbewegung unter den Sieben der Farbwerke entlang führt. „Die Einheiten liefern eine hohe Dynamik. Zudem haben wir kein Getriebe mehr, das das System weder langsam machen kann noch für unerwünschtes Spiel sorgt. Drehmoment und Geschwindigkeit liegen direkt vor. Das führt damit – drittens – zu hoher Regelgenauigkeit und sehr guten Druckbilder“, fasst Michele Tirelli, Geschäftsführer von Tecno5, die Vorteile zusammen.

Schnelle Montage

Weiterer Nutzen der Baureihe resultiert aus der raffinierten Konstruktion: Durch den Verzicht auf Lager sind die nach UL-zertifizierten Motoren innerhalb einer halben Stunde betriebsbereit montiert. Sie werden einfach auf die anzutreibende Welle geschoben, mit dem Maschinengehäuse verschraubt, über die integrierte Positionsschraube zentriert und dann mit einem definierten Drehmoment per innen liegender Pressverbundkupplung kraftschlüssig mit der Welle verbunden. Die einfache Montage macht im späteren Betrieb auch den Service schneller und erhöht damit die Anlagenverfügbarkeit.

Die Schnelllebigkeit von optisch anspruchsvollen Konsumprodukten und ihrer Optik erhöht den Druck auf den Maschinenbau. Von der ersten Idee bis in die Regale des Supermarktes: Die Zeitspannen werden immer enger. Aus diesem Grund sind OEMs wie Tecno5 verstärkt auf kreative und verlässliche Partner im Co-Engineering angewiesen.

Kurven einfach malen

90 Gläser pro Minute lassen sich mit der High-Speed-Maschine von Tecno5 mit bis zu acht Farben bedrucken. Für die Antriebsregelung der Linear- und Rotationsachsen kommen Kollmorgen Servoregler der Reihe AKD zum Einsatz. In Verbindung mit der Motion-Control-Plattform Kollmorgen Automation Suite ließen sich die gewünschten Fahrprofile als elektronische Kurvenscheiben erstellen. Kurven können in der Software einfach gemalt und auf diese Weise ohne komplizierte Algorithmen programmieren werden. Die Automation Suite funktioniert wie eine flexible Black Box. Tun zu können, was gerade notwendig ist, kann in der täglichen Entwicklungspraxis auch mal bedeuten, robuste Schaltschrankregler direkt in der Maschine zu platzieren. Die AKD-Servoumrichter für die Torquemotoren der Gläseraufnahmen sind um die Zentralachse herum im Inneren der Maschine montiert – und drehen sich ohne zusätzliche konstruktive Schutzanpassungen zusammen mit den angeschlossenen Motoren. Diese Kompaktheit erlaubt auf der einen Seite mitfahrende Lösungen und sorgt auf der anderen Seite dafür, dass die Antriebsregelung für die weiteren Siebdruckprozesse in platzsparend dimensionierten Schaltschränken erfolgen kann. Die Siebdruckmaschine zählt insgesamt 27 interpolierte Servoachsen, die über Ethercat miteinander verbunden sind. Durch die ethernetbasierte Kommunikation lassen sich die AKD-Geräte in jede Applikation integrieren und mit weiteren offenen Schnittstellen Plug&Play in Betrieb nehmen. Tecno5 eröffnet sich damit zum Beispiel im Zusammenspiel mit der Kollmorgen Automation Suite der Weg, Anlagen per Internet zu optimieren, Monitoring von Produktionskennzahlen vorzunehmen oder den allgemeinen Service effektiver zu gestalten.

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