In-Mould-Labeling-Anlage zur Dekorierung von Kunststoffdeckeln
Beck Automation, Schweiz
Unternehmenszentrale Schweiz
Beckhoff Automation AG
Beck Automation, Schweiz
Automatische Teileentnahme und integriertes Handling sind in modernen Kunststoffproduktionsanlagen weit verbreitet. Hohe Flexibilität und geringe Entnahmezeit bei minimalem Bauraum sind die Anforderungen, die Kunststoffverarbeiter an die Transport- und Handlinganlagen stellen. Durch die langjährige Zusammenarbeit mit High-Perfomance- Spritzgießmaschinenherstellern bietet Beckhoff ein interessantes Produktspektrum insbesondere für die schnelle Teileentnahme und das In-Mold-Labeling. Aber auch beim konventionellen Spritzgießen zeigt Beckhoff innovative Lösungen: vom linearen, kartesischen Handling bis hin zu den Knickarm-Robotern. Mit dem Softwaretool TwinCAT Kinematic Transformation können diese und weitere spezielle Kinematiken programmiert werden. Ein umfangreiches Portfolio an Servomotoren und Verstärkern mit skalierbarer Leistung und in unterschiedlichen Formfaktoren stellt leistungsgerechte Lösungen für die verschiedenen Handhabungsgewichte bei minimaler Aufstellfläche zur Verfügung.
Unsere Servomotoren der Serie AM8000 basieren auf der One Cable Technology; für den Maschinenbauer vereinfacht sich hierdurch die Verdrahtung und er spart Kosten bei der flexiblen Verkabelung in Schleppketten. Die schnelle Feldbustechnologie EtherCAT, kombiniert in einem Kabel mit der Energieversorgung der Motoren, reduziert den Schaltschrankplatz auf Null.
Für die dezentrale Datenerfassung an Roboterarmen eignen sich die EtherCAT-Box-Module. Dabei sind spezielle Erfassungsfunktionen, wie z. B. die Pneumatikdrucküberwachung für die Greiferelemente, optimal auf Handlingapplikationen zugeschnitten. Für kostengünstige Anwendungen bietet Beckhoff die EtherCAT-Box-Module in der Ausführung mit D-Sub-Steckverbindern; durch den Einsatz von EtherCAT P wird zusätzlich die Verkabelung für die Energieversorgung eingespart.
Die hohen Anforderungen an die Flexibilität von Handlinggeräten, in Kombination mit ständig steigenden Normen für die Maschinensicherheit, werden mit den unserenSafety-Produkten perfekt abgedeckt. Sie profitieren von unserer langjährigen Erfahrung mit Sicherheitstechnologie. Die Entwicklung des sicheren Protokolls Safety over EtherCAT geht zurück auf das Jahr 2005. Die dezentralen Safety-Komponenten vereinfachen die Konstruktion und Inbetriebnahme in unterschiedlicher Maschinenumgebung. Sie eignen sich z. B. optimal für die Überwachung von Schutztüren und Lichtschranken. Mit TwinSAFE, der in der TwinCAT-Engineering-Workbench integrierten Sicherheitstechnik, stehen zertifizierte Sicherheitsfunktionsbausteine zur Verfügung. Sie ermöglichen eine an die Kundenwünsche angepasste, flexible Konfiguration der Anlagenkomponenten vor Ort. TwinSAFE enthält alle wichtigen Sicherheitsfunktion für die Anwendung in Handlinggeräten, wie z. B. die sicher begrenzte Geschwindigkeit oder die sichere Überwachung der Bremsen in den Antriebsmotoren.
Für die Kommunikation mit den Spritzgießmaschinen bietet Beckhoff die bekannte Euromap-67-Schnittstelle. Für die zukünftige OPC-UA-basierte Schnittstelle Euromap 79 (OPC 40079) bietet Beckhoff ein leistungsfähiges Engineering-Tool in TwinCAT; der Maschinenbauer kann damit die Datenpunkte schnell und einfach den Euromap-Objekten zuordnen. Neben den OPC-UA-basierten Euromap-Schnittstellen für den Austausch von Parametern und Fertigungsinformationen empfiehlt Beckhoff für zeitkritische Prozesse, wie z. B. der Robotersynchronisation im Hochleistungsspritzguss, unbedingt den Einsatz von EtherCAT als deterministischer Feldbusverbindung zwischen Spritzgießmaschine und Handling.
Lineare Handlingsysteme sind insbesondere in Kombination mit Spritzgießmaschinen weit verbreitet. Sie zeichnen sich durch einen robusten, einfachen Aufbau aus und eignen sich für eine große Bandbreite unterschiedlicher Handhabungsgewichte. Die Anforderungen an Entnahmesysteme seitens der Kunststoffverarbeiter sind: eine möglichst geringe Aufstellfläche für Schaltschränke, einfache Programmierung sowie die Integration der Bedieneroberflächen mobiler Panels in die Steuerung der Spritzgießmaschine. Darüber hinaus wünscht der Maschinenbauer die Abbildung seiner modularen Konstruktion in Hardware und Software mit Hilfe kosteneffizienter Lösungen. Standardisierte Euromap-Schnittstellen sowie ein schneller Feldbus sollen den Einsatz in der ganzen Bandbreite der Kunststoffteileproduktion ermöglichen.
Beckhoff erfüllt diese Anforderungen durch ein umfangreiches Spektrum an Hard- und Software-Produkten:
Speziell beim Verpackungsspritzgießen ist die schnelle Teileentnahme und integrierte Dekoration (In-Mold-Labeling) ein wachsender Markt. Entscheidend für den Markterfolg in diesem Verarbeitungssegment ist die Produktivität, d. h. kurze Zykluszeiten von Maschinen und Entnahmeeinheiten. Beckhoff liefert seit vielen Jahren hochperfomante Steuerungen für Husky-Spritzgießmaschinen und verfügt damit über reiche Erfahrungen bei Anlagen für Hochleistungsspritzgießen mit extrem kurzen Zykluszeiten.
Beckhoff erfüllt diese Anforderungen durch ein großes Angebot an Hard- und Softwareprodukten:
Knickarm-Roboter werden bei Blasformmaschinen u. a. zur Führung des extrudierten Schlauchs genutzt; bei Spritzgießanwendungen kommen sie beispielsweise zum Handling großer Teile in kleinen Arbeitsräumen zum Einsatz. Da die Roboter in der Produktionsumgebung auf der einen Seite mit Spritzgießmaschinen und auf der anderen Seite mit weiteren Nachfolgestationen zusammenarbeiten, ist eine einfache Integration mit schneller Datenkommunikation entscheidend für die Zellen-Produktivität.
In Knickarm-Robotern wird häufig EtherCAT als Standard für schnelle interne Kommunikation genutzt. Damit kann unsere Hard- und -Software perfekt in das Umfeld der Knickarm-Roboter integriert werden. Für Kuka- und Stäubli-Roboter liefern wir, gemäß den herstellerspezifischen Datenaustauschverfahren basierend auf EtherCAT, die entsprechenden Softwareschnittstellen: für Kuka KR-C4-Robotern mxAutomation, für Stäubli-Roboter die uniVAL PLC.
Als durchgängige Softwareplattform ermöglicht TwinCAT die Programmierung von SPS und Robotik in einer Engineering-Umgebung. Während des Betriebs werden Verfahrkommandos an den Roboter sowie Istpositionen in Echtzeit übertragen. Das gesamte Beckhoff I/O-Portfolio steht zur Integration der Knickarm-Roboter in unterschiedliche Produktionsumgebungen zur Verfügung: von den einfachen digitalen I/Os über sicherheitsgerichtete Überwachungen bis zur Messtechnik oder der Bildverarbeitung: Damit wird der Knickarm-Roboter zum Teil des „Ökosystems“ TwinCAT von Beckhoff.
Besonders interessant für Anwendungen in der Umgebung von Knickarm-Robotern sind die folgenden Produkte von Beckhoff: