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Die Wolf Verpackungsmaschinen GmbH setzt seit Jahrzehnten Antriebstechnik von SEW-Eurodrive ein. Die Zusammenarbeit bewährte sich zuletzt bei der Neuprogrammierung von Algorithmen für Zuführeinheiten: Diese arbeiten heute deutlich flexibler als früher und können nun bei einem Backwarenhersteller auch Pizzen im Kleinformat gruppieren.

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Um die Zuführeinheiten für die vollautomatischen, horizontalen Schlauchbeutelmaschinen des Typs HV 200 an neue Kundenanforderungen anzupassen, entschied die Wolf Verpackungsmaschinen GmbH aus dem hessischen Lich Birklar 2014, die Steuerungsalgorithmen zu optimieren. Die Verpackungsmaschine HV 200, die für die Hochleistungsverpackung von Food- und Non-Food-Produkten konzipiert ist, formt aus einer Flachfolie einen Schlauch, mit dem das Produkt umhüllt und dann thermisch versiegelt wird. Die vorgeschaltete Zuführeinheit sorgt dafür, dass die Produkte voneinander separiert werden und im richtigen Takt in die Verpackungsmaschine gelangen. Dazu ist die Zuführeinheit mit sogenannten Smart Belts ausgestattet: mehreren kurzen Synchronförderbändern. Durch gezieltes, von Lichtschranken gesteuertes, An- und Abschalten nehmen diese Synchronbänder den mehr oder weniger kontinuierlichen Produktstrom auf, puffern ihn zwischen und leiten die voneinander separierten Produkte taktsynchron an die Verpackungsmaschine weiter.

Wolf hat von der Verpackungsmaschine HV 200 und ihrer Zuführeinheit bereits viele Exemplare an Kunden in aller Welt geliefert, darunter an einen großen chilenischen Backwarenhersteller, der Brote, Brötchen und Fertigpizzen verpackt. Dieser Kunde wollte nicht mehr nur die klassischen Großpizzen, sondern wahlweise auch drei Kleinpizzen in jeweils einer Hülle verpacken können – und zwar auf ein und derselben Verpackungsmaschine. Um die Zuführeinheit flexibler zu gestalten, musste die Ansteuerung komplett überarbeitet werden. Wolf brauchte Algorithmen, mit denen die Kleinpizzen zunächst voneinander separiert und dann als zusammengehörige Dreiergruppe so auf Kontakt gruppiert wurden, dass sie in der HV 200 als Einheit verpackt werden konnten.

Die Movi-PLC Power bietet auch für anspruchsvolle Verpackungsanwendungen genug Rechenleistung: Sie kann bis zu 32 Achsen in 1 ms berechnen. (Foto: SEW)
Im Beisein von SEW-Kundenbetreuer Frank Schnell (li.) drückt Geschäftsführer Günter Wolf den Startknopf der vollautomatischen horizontalen Schlauchbeutel-Verpackungsmaschine HV 200. (Foto: SEW)
Bei den Testläufen der Zuführeinheit wurden die Kleinpizzen zunächst durch Holzscheiben ersetzt. (Foto: SEW)
Die Verpackungsmaschine HV 200 ist ein Flow Wrapper für den rationellen Verpackungsprozess stückiger Produkte aus den Bereichen Food, Non-Food und Pharma. Links ist die Zuführeinheit angeflanscht. (Foto: Wolf)

Taktsychnron und korrekt gruppiert

Gemeinsam mit Mitarbeitern von Wolf Verpackungsmaschinen entwickelte das Automatisierungsunternehmen SEW-Eurodrive neue Algorithmen für seinen Motion Controller der Baureihe Movi-PLC. Um eine möglichst nachhaltige Lösung zu erhalten, die auch bei ähnlich gelagerten Aufgaben verwendet werden kann, sollte die neue Programmierung so flexibel gestaltet werden, dass sich mit ihr eine große Bandbreite von Produkten gruppieren und zuführen lässt. Die beiden Unternehmen entwickelten eine neue Antriebssteuerung, mit der die Zuführeinheit heute wechselnde Pizzengrößen korrekt gruppieren und sie der Verpackungsmaschine taktsynchron zuführen kann. Das geschieht mit 240 Takten in der Minute bei den kleinformatigen Pizzen und 80 Takten bei klassischen Größen.

Universelle Programmierung

Durch den Einsatz der Softwareplattform Multimotion konnten die Entwickler den Algorithmus dabei so flexibel halten, dass er je nach Produktart, Zuführgeschwindigkeit und Anforderungen an die Gruppierung zwischen vier und acht Synchronbänder ansteuern kann. Er stellt damit eine nahezu universelle Programmierung dar, die sich leicht anpassen lässt und mit geringfügigen Adaptionen die Verpackung anderer Produkte möglich macht.

Die Neuprogrammierung gelang durch Movi-PLC, die in den Verpackungsmaschinen von Wolf die Schnittstelle zwischen der übergeordneten SPS und den Servoantrieben in der Maschine bildet. Die Bedienung und Visualisierung erfolgt durch die SPS. Sie kann von verschiedenen Herstellern stammen. Die Movi-PLC arbeitet über ihre Schnittstellen mit allen gängigen Steuerungsmodellen zusammen. Im Betrieb liefert die jeweilige SPS für bestimmte Prozesse lediglich die Steuersignale. Diese setzt der Controller in die konkrete Bewegung der Servoantriebe um, zum Beispiel durch Positionierungsanweisungen oder Kurvenscheibenfunktionen.

Genug Rechenleistung

Die Movi-PLC Power bietet auch für anspruchsvolle Verpackungsanwendungen genug Rechenleistung, denn sie kann bis zu 32 Achsen in einer Millisekunde berechnen und tauscht die Echtzeitdaten über den Motionbus zeitsynchron mit den Antriebsreglern aus. Zur Vereinfachung von Projektierung und Inbetriebnahme steht dem Anwender mit Multimotion eine universelle Plattform zur Verfügung, über die sich ohne zusätzliche Programmierung auf zahlreiche parametrierbare Motion-Control-Funktionen zugreifen lässt.

Mit dem zugehörigen grafischen Konfigurations- und Diagnosetool lassen sich dabei auch komplexe Motion-Funktionen einfach umsetzen, sodass über eine IEC-61131-Programmierung eine Vielzahl an Motion- und Steuerungstechnikanwendungen realisiert werden können. Das ist eine erhebliche Erleichterung für die Programmierer, mit der die Entwicklung von Algorithmen deutlich vereinfacht und beschleunigt wird.

„Derart komplexe Abläufe wie die Ansteuerung unserer Zuführeinheit wären für uns ohne die Movi-PLC und die enge Zusammenarbeit mit SEW-Eurodrive überhaupt nicht machbar“, sagt Günter Wolf, Geschäftsführer Wolf Verpackungsmaschinen. „Wir haben dank dieser Steuerung und der entsprechenden Antriebe heute genauere und verlässlichere Maschinen als je zuvor. Damit erzielen unsere Maschinen eine deutlich bessere Verpackungsqualität als früher. Das ist die Basis unseres Erfolges – ein Erfolg, der ganz klar auch mit unserer langjährigen Zusammenarbeit mit SEW-Eurodrive zu tun hat.“ 

 

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Technische Details
Mithilfe des Motion Controllers Movi-PLC und der Softwareplattform Multimotion konnten die Entwickler von SEW und Wolf Verpackungsmaschinen einen flexiblen Algorithmus erstellen, der je nach Produktart, Zuführgeschwindigkeit und Anforderungen an die Gruppierung zwischen vier und acht Synchronbänder ansteuern kann. Er stellt damit eine nahezu universelle Programmierung dar, die sich leicht anpassen lässt und mit geringfügigen Adaptionen die Verpackung anderer Produkte möglich macht. Heute kann die Antriebssteuerung wechselnde Pizzagrößen korrekt gruppieren und sie der Verpackungsmaschine HV 200 taktsynchron zuführen. Das geschieht mit 240 Takten in der Minute bei kleinformatigen Pizzen und mit 80 Takten in der Minute bei klassischen Größen.

Unternehmen

SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG

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