Antriebs- und Steuerungstechnik

Kratzer nicht erwünscht

Automatisierte Folienentfernung. Für die exakte Entfernung hauchdünner Folien hat Foilpuller eine automatisierte Lösung entwickelt. Die erforderliche Antriebs- und Steuerungstechnik inklusive Projektierung und Programmierung kommt von Bosch Rexroth.

Der Foilpuller entfernt die Folie dank CNC-gesteuertem Schnittprozess; die Folie wird exakt eingeritzt und anschließend automatisch abgezogen. (Foto: Bosch Rexroth)

Dünne Kunststofffolie schützt empfindliche Oberflächen von Edelstahlbauteilen oder Küchengeräten auf dem Versandweg und zuvor bereits in der Produktion. Denn Hersteller von Möbeln oder Küchengeräten müssen die empfindlichen Edelstahlbleche in ihrer Fertigung so gut wie möglich schützen. Ein wirksames und etabliertes Verfahren: Das Aufziehen einer Folie direkt beim Edelstahlproduzenten. Silver Ice heißt eine neue Beschichtung aus UV-gehärtetem Klarlack, die Möbelfronten und Küchenblenden wirksam vor sichtbaren Fingerabdrücken schützt. Sie ist kratzfest, chemisch resistent, umformbar und kaum zu sehen. Servicecenter für Blech beispielsweise liefern für ihre weiterverarbeitenden Kunden zugeschnittene Bleche vom Coil schon samt fertig vorgeschnittener Folie. Sie schützt vor mechanischen Belastungen oder abrasiven Schmutzteilchen und lässt sich gut verformen. Diese Eigenschaft ist essenziell, weil die Edelstahlbleche durch Tiefziehen oder Kanten beispielsweise noch in die Form einer Kühlschranktür gebracht werden müssen.

Allerdings muss die Folie in den Teilbereichen, wo das Material noch zu bearbeiten ist, wieder entfernt werden. Egal, ob es darum geht, zu schweißen, mit dem Laser eine Aussparung zu schneiden oder Beschläge und Griffe zu montieren: Die Folie muss wieder runter – aber eben nur an genau definierten Stellen. Bislang erforderte das aufwändige Handarbeit. Foilpuller baut dafür Maschinen, die wie ein überdimensionales, vollautomatisches Zeichenbrett arbeiten. Damit sich die Folie später exakt an den vorgesehenen Linien entfernen lässt, muss sie eingeritzt werden – so tief wie nötig, aber so flach wie möglich, um die Stahloberfläche nicht zu beschädigen. Dieser CNC-gesteuerte Schnittprozess – durchaus vergleichbar mit einem Schnittmuster, das auf eine Fläche gezeichnet wird – muss hochgradig exakt erfolgen, damit einerseits die Formgebung präzise ist und andererseits die Schnitttiefe genau das richtige Maß hat. Die Folien sind hauchdünn, deshalb muss der Druck auf das Messer genau definiert sein. Wesentliche Kenngröße für die Schnitttiefe ist die an der Vertikalachse herrschende Andruckkraft, die das Schneidmesser von oben nach unten positioniert. Geschlossen wird der Regelkreis von einer Druckmessdose, die die wirkenden Kräfte am Schneidrad misst.

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Automatisierungslösung aus Steuerung und Antrieben
Kern der Automatisierungslösung ist eine CNC-Steuerung Indramotion MTX 85, weil das Schneiden einer runden Geometrie eine Kreisinterpolation der Antriebe notwendig macht. Antriebstechnisch umgesetzt haben Foilpuller und Rexroth diese Aufgabe mit einem mehrachskoordinierten Verbund aus Kompaktantrieben Indradrive HMS, die Kommunikation erfolgt über Sercos. Das in Funktion und Leistung skalierbare System steuert durch den überwiegenden Einsatz von Doppelachsreglern platzsparend mehr als 20 Achsen – was den Schaltschrank kleiner macht. Der größte Teil davon treibt als Gantry-Antriebe die zuführende, positionierende und abführende Handlingtechnik an. Die gesamte Antriebsebene ist bei Foilpuller im G-Code programmiert, da die Mitarbeiter mit der CNC-Sprache vertraut sind. Die Programmierung der Abläufe gestaltet sich im G-Code im Vergleich zur SPS-Welt generell weniger komplex. Die von Rexroth vorprogrammierten Softwarebausteine vereinfachen die Programmierung zusätzlich.

Weil das Schneiden einer runden Geometrie eine Kreisinterpolation der Antriebe notwendig macht, kommt eine CNC-Steuerung zum Einsatz. Indramotion MTX ist mit Mehrkern-Prozessor ausgestattet und arbeitet Programme schnell ab. (Foto: Bosch Rexroth)

Schneidaufträge just in time
Aufgrund der Anbindung der Rexroth-CNC-Steuerung an eine übergeordnete SPS bekommt Foilpuller Zugriff auf die Stammdaten von Produktionsplanungssystemen – und kann damit einfach und schnell Teile auch in Losgröße eins herstellen. Diese Durchgängigkeit der Daten macht es möglich, dass sich die Maschine samt Handlingtechnik in einen kompletten Produktionsverbund integrieren lässt und Schneidaufträge just in time ohne Zwischenlagerung erledigt. Der Vorteil: Weniger Platzbedarf für ein intralogistisches Lager, weniger Handlingaufwand für halbfertige Produkte und ein geringeres Risiko, die Oberflächen zu beschädigen.

Foilpuller wollte sich nicht mit der Antriebsauslegung oder der Programmierung von Steuerungen oder Sicherheitstechnik im Detail auseinandersetzen und hat bei Bosch Rexroth die Voraussetzungen gefunden, um neben der kompletten Hardware auch die Programmierunterstützung von einem Hersteller zu erhalten. Oberflächenqualität, Zeit und Materialverbrauch – in diesem Spannungsfeld punktet die neue Lösung von Foilpuller, weil sie sparsam mit den vorhandenen Ressourcen umgeht und darüber hinaus die empfindlichen Oberflächen besser schützt. pb

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