Mechanisch automatisiert

Verstellantriebe – An manchen Produktions-, Verpackungs- oder Bearbeitungsmaschinen werden über verstellbare Achsen die Formate, Anschläge oder Führungen an den Prozess angepasst. Dabei ist häufig Handarbeit im Spiel. Ein Akkuschrauber automatisiert.

16. April 2008

Die für kleinere Betriebe akzeptable Automatisierung bei der Spindelpositionierung beschränkt sich auch heute oft auf mechanische Positionsanzeigen, von denen der Maschineneinrichter den Positions-Istwert ablesen kann, die Sollwerte liegen schwarz auf weiß als Rezeptur vor.

Mit dem Akkuschrauber automatisiert

Verstellt wird per Handkurbel. Sind viele Spindeln zu verstellen und zahlreiche Rezepturen oder Einstellmuster zu verwalten, schleichen sich bei diesem Vorgehen gern Fehler ein. Beim Lesen kann man schnell in der Zeile verrutschen und auch die Spindelnummer wird ab und an mal verwechselt. Eine falsch eingestellte Spindel bedeutet aber immer, dass zunächst einmal Ausschuss produziert wird, bis der Fehler gefunden und korrigiert ist. Das kostet Zeit und verursacht unnötige Kosten. Abhilfe schaffen hier Spindelpositioniersysteme. Allerdings sollte sich der Automatisierungsgrad individuell auf die Anforderungen der jeweiligen Applikation abstimmen lassen. Schließlich wird bei Verstellachsen der Grad der Automatisierung ausschließlich vom Kosten-Nutzen Verhältnis bestimmt. Technischer Overhead lohnt sich hier ganz sicher nicht.

Baumer IVO hat diese Problemstellung erkannt und heute ein flexibles Spindelpositioniersystem im Programm, das sich in unterschiedlichen Ausbaustufen und Baugrößen den verschiedensten Automatisierungsbedürfnissen anpasst. Dabei kann man die einzelnen Systemkomponenten auch problemlos innerhalb einer Maschine miteinander kombinieren. Die Möglichkeiten reichen von einer elektronischen Unterstützung der manuellen Verstellung bis hin zur servogetriebenen Vollautomatisierung.Mit dem Accu-Drive gibt es jetzt eine weitere Variante, die die Lücke zwischen mechanischen Handrädern und Servoantrieben schließt und sich dadurch besonders für teilautomatisierte Formateinstellungen an Holz-, Druck-, Verpackungs- und Metallbearbeitungsmaschinen eignet. Das System besteht aus einem akkuschrauberähnlichen mobilen Verstellantrieb, der über eine Infrarot-Schnittstelle mit den an den Verstellachsen montierten Spindelpositionsanzeigen kommuniziert. Status-LEDs signalisieren dem Bediener, welche Spindeln bei einem Formatwechsel in welcher Reihenfolge einzustellen sind. Verwechslungen und die damit häufig verbundenen Kollisionen einzelner Maschinenteile sind dadurch ausgeschlossen.

Einstellfehler vermeiden und Rüstzeiten reduzieren

Dabei ist die Bedienung sehr praxisgerecht. Zum Einstellen der Spindel wird der Akkuschrauber einfach auf der Verstellspindel angedockt, erhält seine Befehle für Vor-, Zurück- oder Schleichfahrt von der jeweiligen Spindelpositionsanzeige und stoppt automatisch, wenn die Zielposition erreicht ist. Der Bediener wird dadurch deutlich entlastet, vor allem wenn bei einem Formatwechsel viele Spindeln zu verstellen sind. Davon profitieren nicht nur die Handmuskeln, sondern durch die kürzeren Rüstzeiten auch der Produktionsprozess. Da beim Verstellen außerdem die Positionierrichtung z.B. für einen korrekten Spindelspielausgleich berücksichtigt wird, sind Formatwechsel präzise reproduzierbar und Einstellfehler aus diesem Grund ausgeschlossen.

Elektronisch hinterlegte Einstellmuster

Mit dem mobilen Verstellantrieb vereinfacht sich aber nicht nur der Wechsel der gespeicherten Formate. Bereits beim Einrichten neuer Formate ist er ein sinnvolles Hilfsmittel. Auch hier wird wieder der Akkuschrauber einfach auf der Positionieranzeige der einzustellenden Achse aufgesteckt. Anschließend wird über zwei Tasten die Positionierrichtung ausgewählt. Sobald der Bediener dann die Auslösetaste des Antriebs drückt, beginnt die Positionierfahrt. Den jeweiligen Istwert liest er vom Display der Spindelpositionsanzeige ab. Ist die für das jeweilige Format passende Position erreicht, wird sie als Sollwert in die elektronisch hinterlegte ›Rezeptur‹ übernommen. Bis zu 100 solcher Einstellmuster kann der kompakte Controller des Spindelpositioniersystems verwalten und bei einem Formatwechsel den bis zu 32 an den Spindeln montierten Positionsanzeigen zur Verfügung stellen.

Das Spindelpositioniersystem kann entweder als Stand-alone-Lösung arbeiten oder direkt mit der Maschinensteuerung kommunizieren. Für nahezu alle gängigen Feldbussysteme gibt es die passenden Gateways, welche den Datenverkehr des Bussystems auf das RS485-Netzwerk der Spindelpositionsanzeigen übertragen und umgekehrt.Da die Umdrehungen mit einem absoluten Multiturnmesssystem erfasst werden, gehen auch im spannungslosen Zustand oder bei Stromausfall keine Positionswerte verloren. Die 7-Segmentanzeige der Positionsanzeigen ist hinterleuchtet und lässt sich auch bei schlechten Lichtverhältnissen gut ablesen. Der Memory Controller arbeitet im weiten Betriebsspannungsbereich von 85 bis 260 VAC und bei Netzfrequenzen von 50 oder 60 Hz, eignet sich also für den weltweiten Einsatz. Dies wird auch mit der mehrsprachigen Bedienerführung unterstützt. Vom Controller aus können komplexe Rezepturen programmiert und bis zu 100 Formate abgespeichert werden. Johannes Schuff; Baumer IVO, Ellen-Christine Reiff, Redaktionsbüro Stutensee

Fakten:

- Der AccuDrive schließt die Lücke zwischen mechanischen Handrädern und Servoantrieben.

- Er eignet sich besonders für teilautomatisierte Formateinstellungen an Holz-, Druck-, Verpackungs- und Metallbearbeitungsmaschinen.

- Zum Einstellen der Spindel wird er auf der Verstellspindel angedockt.

Erschienen in Ausgabe: 02/2008