Kartonaufrichter

Der Kartonaufrichter führt Formatwechsel automatisch aus. (Bild: Lenord+Bauer)

Lantech ist bereits seit den 1970er-Jahren in der Verpackungsindustrie tätig und erfand damals den Palettenwickler. Das Unternehmen mit weltweit 500 Mitarbeitern bietet Lösungen für Endverpackungsmaschinen an. Bei der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Kartonaufrichter, Kartonverschließer sowie Tray- und Deckelaufrichter arbeitet es auch eng mit Partnern zusammen.

Bei der Entwicklung des Kartonaufrichters hatte Lantech das Ziel vor Augen, eine Maschine zu bauen, die den am Markt verfügbaren Anlagen technisch überlegen ist. Das Resultat: Das Prinzip, mit dem die Kartons während des Faltvorgangs gehandhabt werden, ermöglicht eine Verfügbarkeit von 99,9 % der Maschine.

Hohe Anforderungen an die Flexibilität

„Der E-Commerce hat zu einer schnellen Weiterentwicklung der Funktionalität unserer Kartonaufrichter geführt“, erklärt Frank van Loon, Manager R & D bei Lantech. „Die Anlagen müssen immer flexibler werden und für die Verarbeitung verschiedener Kartonformate geeignet sein. 20 bis 30 Kartongrößen werden auf einer Maschine verarbeitet.“

Ursprünglich wurden die notwendigen Breiten- und Höheneinstellungen zum Umrüsten auf ein anderes Format mit Handrädern vorgenommen. Hierzu wurde eine Einstelltabelle verwendet, in der die Positionsänderungen pro Achse beschrieben sind. Der größte Nachteil ist dabei die Abhängigkeit von den Kenntnissen und Fähigkeiten des Maschinenführers, denn ein Bediener kann präziser sein als ein anderer. Falsche manuelle Einstellungen können zu Produkt- oder Maschinenschäden führen. Abgesehen vom Fehlerrisiko ist zudem der Zeitaufwand deutlich höher.

Positionierantrieb
Ein einziger Positionierantriebstyp kommt für alle Formatwechsel zum Einsatz. (Bild: Lenord+Bauer)

Automatische Prozessanpassung

Bei der Weiterentwicklung des Kartonaufrichters und Integration einer automatischen Achsverstellung suchte Lantech nach einer Technik, mit der verschiedene Schachtelgrößen über das Touchpanel der SPS ausgewählt werden können. Dabei kam Lenord+Bauer aus Oberhausen, Spezialist für Positionierantriebe und Bewegungssensorik, zur Hilfe.

Um sicherzustellen, dass unterschiedliche Kartongrößen verarbeitet werden können, erfolgen einige Anpassungen im Prozess. So müssen die Höhen- und Breiteneinstellungen sowohl am Ein- als auch am Ausgang der Maschine geändert werden. Diese bisher manuellen Prozesseinstellungen sollten nun vollautomatisch und fehlerfrei erfolgen.

Zu diesem Zweck wurde jede Einstellung mit einem Segmo-Positionerantrieb automatisiert, der direkt auf der Spindel montiert wird. Die elektrische Schnittstelle zur SPS kann mit einem beliebigen Ethernet-basierten Protokoll realisiert werden. „Lenord + Bauer bietet alle Funktionsbausteine kostenlos an, zum Beispiel TIA Portal und Ethernet IP. Das erspart uns eine Menge Programmierarbeit“, berichtet Jurgen Wilbers, Leiter der Elektrotechnik bei Lantech. Die Funktionbausteine gängiger Industrial Ethernet Profile wie Profinet, Ethernet IP, Ethercat, SercosIII oder Powerlink werden in der Lenord + Bauer Segmo Library zur Verfügung gestellt und bilden die Basis für eine sichere und einfache Inbetriebnahme der Antriebe.

Positionierantriebe und Positionsanzeigen können Anwender an die modulare Segmo-Box anschließen.
Positionierantriebe und Positionsanzeigen können Anwender an die modulare Segmo-Box anschließen. (Bild: Lenord+Bauer)

Formatwechsel auf Knopfdruck

Ein einziger Positionierantriebstyp kommt für die verschiedenen Formatwechseleinstellungen zum Einsatz. Die Verwendung eines Hybridkabels, über das sowohl die Stromversorgung als auch die Kommunikation erfolgt, spart Installationszeit. Die Positionierantriebe werden über eine dezentrale Steuereinheit namens Segmo-Box verbunden. Über diese können verschiedene Funktionen abgerufen werden, beispielsweise die Scope-Funktion für die Leistungsaufnahme pro Motor. Auch die Parametrierung von Motoreinstellungen kann lokal vorgenommen werden.

Die Automatisierung der manuellen Einstellungen ermöglicht einen schnellen und zuverlässigen Formatwechsel auf Knopfdruck. „Unsere Maschinen sind sehr modular aufgebaut. In unserem Engineering haben wir die verschiedenen Maschinenfunktionen detailliert ausgearbeitet. Der automatische Formatwechsel ist somit eine Funktionalität, die wir einfach abrufen und als Option auch für unsere anderen Maschinen nutzen können“, erklärt Wilbers.

Maschinen- und Prozessüberwachung

Die Weiterentwicklung der Anlagen bei Lantech geht stets voran: „Covid-19 hat uns und unseren Kunden vor Augen geführt, dass die Ferneinstellung von Maschinen und die Prozessüberwachung unverzichtbar geworden sind“, kommentiert Marketing-Manager Bob Lemmen. „Die Anwender wollen noch mehr Informationen von ihren Maschinen erhalten, um beispielsweise Stillstandszeiten zu vermeiden und ihre Maschinen vorbeugend warten zu können.“

„Dabei kommt uns das Engagement von Lenord + Bauer zugute. Die dortige Entwicklungsabteilung hat sich Gedanken gemacht, wie man zum Beispiel eine Stromaufnahme pro Achse für ein Sicherheitssystem nutzen kann. Wenn eine Achse zu viel Strom für den vorgesehenen Zweck verbraucht, zeigt die SPS eine Fehlermeldung an. Dies kann Produkt- und Maschinenschäden verhindern”, ergänzt Wilbers.

Stets im Fokus steht beim niederländischen Unternehmen der Einsatz neuer und weiterentwickelter Lenord+Bauer-Produkte. „In diesen Kontext passt die modulare Segmo-Box. Sie bietet die Möglichkeit des Fernzugriffs über einen separaten sicheren Kommunikationskanal“, so Peter Lammers, technischer Vertriebsingenieur bei TSB-Bescom, dem niederländischen Vertriebspartner von Lenord+Bauer. „Dieses im Gegenteil zur bisherigen Segmo-Box nun modulare System ermöglicht die optimale Konfiguration abhängig von der Anzahl der zu steuernden Achsen.”

Zudem setzt Lantech seit Kurzem auch auf die digitale Positionsanzeige Segmo-Assist zur Teilautomatisierung. „Unsere Kunden haben unterschiedliche Anforderungen an den Automatisierungsgrad. Diesen können wir nun flexibel begegnen“, schließt Wilbers.

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Lenord, Bauer & Co. GmbH

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