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MaschinensteuerungMaschinensteuerung: Passt wie ein Handschuh

Automation der Färbehandschuh-Produktion. Der Handschuh gehört zum Haarefärben wie der Friseur zur Locke. Joke wollte die Produktion verdoppeln und wählte als Partner einen Zulieferer, der die Neukonzeption der Handschuhanlage unterstützte.

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Maschinensteuerung: Maschinensteuerung: Passt wie ein Handschuh

Seit mehr als 40 Jahren fertigt Joke Folienschweißtechnik aus Bergisch Gladbach Anlagen für die automatisierte Herstellung von auf Papier aufgebrachten PE-Einweghandschuhen für Haarfärbemittel. Um im engen Kosmetikmarkt die Kosten für den Endkunden zu reduzieren, sollte die Produktionseffizienz gesteigert und der Produktionsausstoß von 60 auf 120 Handschuhpaare pro Minute verdoppelt werden. Ein neues Anlagenkonzept mit zusätzlichen Automatisierungselementen wie Servoverstärkern, -motoren und SPS von Mitsubishi Electric wurde dafür entwickelt. Mitsubishi ist ein alter Bekannter: Bereits seit über zehn Jahren setzt Joke auf deren Automatisierungselemente.

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Die Anforderungen waren hoch. Das Zusammenspiel der Bewegungsabläufe und Funktionen musste einwandfrei und sicher ablaufen. Die Automatisierungskomponenten sollten vor allem einen schnellen, stabilen Vorschub der Produkte im Schneidebereich gewährleisten, denn hier sollten die im Sekundentakt nebeneinander aufgeschweißten Handschuhpaare in doppelter Geschwindigkeit dem Querschneider zugeführt werden. Der Prozess ließ sich mithilfe von Mitsubishi-Electric-Komponenten, insbesondere durch den Einsatz von Motion-Control-Servomotoren, optimieren. Grundlage der Folienschweißanlage FSA 504 ist das modulare Konzept Melsec System Q, das eine zuverlässige Steuerung gewährleistet und eine auf den Einzelfall zugeschnittene bestmögliche Kombination aus CPU-, Kommunikations-, Sonder- oder E/A-Modulen zu einem flexiblen System auf einem Baugruppenträger ermöglicht. Aus dieser Serie sind zum Beispiel das SPS-CPU-Modul Q03UDECPU und der Motion Controller verbaut. Mit dem GT1575-VNBA kommt ein 10,4-Zoll-Touchdisplay der GOT-Serie zum Einsatz.

Eignung für hohe Dynamik

Die kompakten Servomotoren vom Typ HF-SP mit mittlerem Massenträgheitsmoment eignen sich besonders für Anwendungen mit hoher Dynamik, etwa Förderbänder oder Be- und Entladegeräte. Die digitalen AC-Servoverstärker der Baureihe MR-J3-B zeichnen sich durch ihre geringe Größe und hohe Benutzerfreundlichkeit aus und sind über Lichtwellenleiter (LWL) mit der Motion-CPU verbunden. Die hohe Datenübertragungsrate von 440 Mikrosekunden ermöglicht eine präzise Synchronisation und eine Vielzahl von Interpolationskurven mit mehreren Achsen. Funktionen wie die fortschrittliche Vibrationsunterdrückung oder das verbesserte Echtzeit-Autotuning sorgen für Präzision, kurze Positionierzeiten und eine einfache Inbetriebnahme. Die Servoverstärker MR-J3-B sind speziell für komplexe mehrachsige Bewegungsabläufe entwickelt und für den Einsatz im Automatisierungsverbund optimiert. Die ultra-kompakten Frequenzumrichter vom Typ FR-D720S decken einen Leistungsbereich von 0,1 bis 2,2 Kilowatt ab. Durch die Fähigkeit zur Selbstdiagnose sind sie besonders ausfallsicher.

Weitere Projekte in Planung

Insgesamt wurden für alle in der Anlage befindlichen Antriebe und Steuerungen - zehn Servomotoren, sieben Drehstrommotoren, Steuerung der Anlage mittels SPS und Darstellung über ein HMI - Mitsubishi-Electric-Produkte verwendet. Ein neues Gemeinschaftsprojekt ist in Planung: Der bestehende Siegelrandbeutelautomat PLD-S 800 soll mit den Funktionen für Stand-up- und Zipperbeuteln kombiniert werden. So lassen sich Standbodenbeutel mit Aufreißperforation beziehungsweise Wiederverschließbarkeit produzieren. Mit einer modularen Anlage kann Joke den kundenspezifischen Anforderungen gerecht werden. Mit schnellen Umrüstzeiten soll der optimierte Folienschweißautomat PLD-S 900 eine flexible Fertigungstiefe für verschiedene Produkte ermöglichen. Alle Prozessparameter können im laufenden Betrieb verstellt werden. Die Komponenten des FSA 504 und des PLD-S 900 sind weitgehend baugleich, um die Lagerhaltung klein und somit kosteneffizient zu halten. bw

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