Automatisierungslösungen für effiziente Verpackungsprozesse

Durchgängig PC-based Control: von der Primär- bis zur Sekundärverpackung

Aufgrund steigender Anforderungen hinsichtlich Qualität und Geschwindigkeit nimmt die Komplexität von Packaging-Anwendungen kontinuierlich zu. Immer mehr Arbeitsschritte müssen miteinander verknüpft werden. Hinzu kommt der steigende Bedarf an einer Individualisierung der Produkte. Flexibilität, Konnektivität und Effizienz sind die Kriterien, die in einer so leistungsgetriebenen Branche zu nachhaltigem Erfolg führen − beginnend mit der Steuerungsarchitektur. Mit unserer PC-basierten Steuerungstechnik steht Ihnen eine zukunfsfähige Lösung zur Verfügung:

• Offenheit in Soft- und Hardware: Automatisieren Sie einzelne Verpackungsmaschinen oder die gesamte Prozesskette kompletter Verpackungslinien.
• Durchgängigkeit: Steuern Sie alle Arbeitsschritte über eine einheitliche Softwareplattform.
• Skalierbarkeit: Nutzen Sie genau die Steuerung, die hinsichtlich Leistung, Bauform und Preis zu Ihren Anforderungen passt.
• Performance moderner Prozessoren: Integrieren Sie komplexe Automatisierungsaufgaben direkt in der Steuerung.

EtherCAT, der schnelle Feldbus: Weltstandard für Verpackungsmaschinen

Die EtherCAT-Technologie wurde durch Beckhoff im Jahre 2003 auf den Markt gebracht und als offener Standard der Automatisierungstechnik zur Verfügung gestellt. Mit herausragender Leistung, flexibler Topologiewahl, umfangreicher Diagnose und einfacher Konfiguration eignet sich EtherCAT optimal für den Einsatz in Verpackungsanwendungen.

EtherCAT-Highlights für die Verpackungsindustrie:

• extrem schnelle Zykluszeiten für präzise und effiziente Prozesse
• große Auswahl EtherCAT-kompatibler Sensoren und Aktoren im Markt
• flexible Anbindung anderer Feldbussysteme, wie CANopen, IO-Link und PROFINET
• reduzierter Verkabelungsaufwand durch Einkabellösung EtherCAT P
• maximale Leistung mit Geschwindigkeiten von 1 GBit/s bzw. 10 GBit/s durch EtherCAT G

Durchgängige Automatisierung mit TwinCAT

Die Automatisierungssoftware TwinCAT 3 integriert sämtliche Engineering- und Runtime-Prozesse und bietet eine durchgängige Entwicklungsumgebung zur Realisierung aller Steuerungsaufgaben in der Verpackungsindustrie. Die Programmierung erfolgt einheitlich mit dem TwinCAT Engineering (XAE), nach den Programmierstandards der IEC 61131-3 mit C++, MATLAB^® und Simulink^®. Dank Microsoft Visual Studio als einheitliche Programmier-Workbench werden unterschiedliche Versionsverwaltungssysteme unterstützt und das Arbeiten im Team vereinfacht.

TwinCAT-Highlights für die Verpackungsindustrie:

• direkte Integration aller TwinCAT-Funktionen, von HMI über XTS bis Vision, ermöglicht Realisierung verschiedener Applikationen mit einer Software
• vorgefertigte Packaging-Softwarebausteine sowie Unterstützung der PackML-Standards für einfaches Engineering
• umfangreiche Bibliotheken für Motion Control sowie Supplements für verschiedene Roboterkinematiken
• TwinCAT PLC++ verkürzt Durchlaufzeiten und steigert die Performance von Verpackungsmaschinen
• TwinCAT CoAgent unterstützt Entwicklung und Diagnose in Verpackungsmaschinen

Schaltschranklose Automatisierung mit dem MX-System

Das MX-System ermöglicht erstmals vollständig schaltschranklose Automatisierungslösungen im Maschinen- und Anlagenbau. Der aus einem Baukasten entstehende Verbund aus Baseplate und Funktionsmodulen vereint alle Aufgaben und Eigenschaften eines Schaltschrankes: Energieeinspeisung, -absicherung und -verteilung, Erzeugung und Überwachung von Hilfsspannungen, Ablaufsteuerung mit den Ein- und Ausgängen, Ansteuerung von Motoren und Aktuatoren sowie die Anschlussebene für die Feldgeräte. Der durchgehend systemische Ansatz verringert die Aufwände für Planung, Maschineninstallation sowie Instandhaltung enorm. Der Anlagen-Footprint wird reduziert, zudem erhöhen sich Anlagenverfügbarkeit und -flexibilität.

Die Vorteile des MX-Systems auf einen Blick:

• kompakter als ein Schaltschrank: Einsparung von Bauraum
• robustes Design in Schutzart IP67
• dezentrales System
• verkürzte Time-to-Market
• schnelle Diganose und Service für erhöhte Verfügbarkeit

XPlanar revolutioniert die Verpackungsindustrie mit „flying Motion“

Mit dem intelligenten Transportsystem XPlanar lassen sich freischwebende Planarmover auf sechs Achsen ruck- und berührungsfrei über beliebig angeordnete Planarkacheln bewegen. Verpackungsmaschinen können mit dem XPlanar völlig neu konzipiert werden. Bei der Anordnung der XPlanar-Kacheln besteht maximale Freiheit im Maschinendesign: Produktströme sind frei wählbar. Schnelles Umrüsten auf andere Gebinde verkürzt die Stillstandszeit der Maschine und erlaubt die wirtschaftliche Produktion kleiner Losgrößen.

Intelligenter Produkttransport mit XPlanar:

• freie Positionierung und flexibles Verfahren der Mover auf gesamter Anlage
• anwendungspezifische Anordnung der Kacheln in beliebiger Geometrie
• Mover in unterschiedlichen Formaten und für unterschiedliche Lasten verfügbar
• geeignet für den Einsatz in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie oder in Reinräumen
• dynamische Bewegungsabläufe verhindern das Überschwappen von Flüssigkeiten

XTS ermöglicht völlig neue Packaging-Konzepte

Das XTS kombiniert die Vorzüge eines linearen Transportsystems mit denen einer Rotationslösung. Produkte können individuell transportiert werden. Da Hin- und Rückweg sowie die Kurven für den aktiven Materialtransport genutzt werden, gibt es keine Leerfahrten und der Verpackungsprozess wird beschleunigt. Die Verpackungsschritte werden optimal synchronisiert, was Stillstandszeiten minimiert. Der Footprint von Maschinen lässt sich mit dem XTS um bis zu 50 % reduzieren.

Zusätzliche Erweiterungen wie XTS No Cable Technology (NCT) und XTS EcoLine erschließen weitere Potenziale im Maschinendesign. Während NCT Bearbeitungs- und Prüfschritte direkt auf dem Mover ermöglicht, erlaubt XTS EcoLine die ressourcenschonende und wirtschaftliche Auslegung reiner Transportstrecken.

Effiziente Verpackungsprozesse mit dem XTS:

• Applikationsspezifische Aufbauten dank unterschiedlicher Geometrien der Motormodule
• schnelle Format- und Produktwechsel durch rein softwarebasierte Anpassungen
• Wartungsmaßnahmen ohne Unterbrechung des laufenden Produktflusses mithilfe der XTS-Softwarefunktionalität Track Management
• Hygienic-Ausführung für Anwendungen in der Lebensmittel- oder Pharmaindustrie
• kosteneffiziente Auslegung von Transportstrecken durch EcoLine-Motormodule

Preisbewusst, kompakt, integriert: das Economy Drive System

Viele Verpackungsmaschinen – insbesondere in kostengetriebenen Anwendungen und Märkten – erfordern zuverlässige Antriebslösungen mit optimiertem Preis-Leistungs-Verhältnis. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an kompakte Bauformen, Energieeffizienz und einfache Integration. Genau hier setzt unser Economy Drive System an: Es ermöglicht wirtschaftliche Antriebskonzepte für Verpackungsmaschinen, ohne Abstriche bei Performance und Qualität.

Der Economy-Servomotor AM1000 in Kombination mit dem Economy-Servoverstärker AX1000 bildet ein leistungsstarkes, platzsparendes und optimal abgestimmtes Servoantriebssystem für vielseitige Verpackungsapplikationen. Ergänzt wird das Portfolio durch den Economy-Frequenzumrichter AF1000, der kompakte und vielseitige Antriebslösungen für einfache Bewegungs- und Transportaufgaben in Verpackungsmaschinen bietet.

Ihre Vorteile mit dem Economy Drive System:

• optimiertes Preis-Leistungs-Verhältnis für kostenoptimierte Verpackungsmaschinen
• geringer Platzbedarf in Schaltschrank und Maschine dank kompakter Bauformen
• verfügbar als Einachs- oder besonders kosteneffiziente Doppelachsversion
• reduzierter Engineering-, Inbetriebnahme- und Diagnoseaufwand in TwinCAT

ATRO: Automation Technology for Robotics

Das ATRO-System ist ein modularer Industrieroboter-Baukasten, mit dem individuell und flexibel Roboterstrukturen für unterschiedliche Applikationen der Verpackungsindustrie zusammengestellt werden können. Auf einem Basismodul für die Kabel- und Medienzuführung werden standardisierte Motormodule in verschiedenen Baugrößen, zusammen mit Linkmodulen in unterschiedlichen Ausführungen, kombiniert. Durch die vollständige Integration in die Steuerungsplattform TwinCAT steht das breite Spektrum bewährter Automatisierungsfunktionen zur Verfügung. Die Verknüpfung mit XPlanar und XTS und die präzise Synchronisation aller Komponenten in das Robotiksystem erlauben völlig neue Maschinenkonzepte.

Die Vorteile des ATRO-System für Packaging-Applikationen:

• Baukastensystem ermöglicht passgenaue Lösung für Vielfalt an zu verpackenden Produkten.
• schnellere Taktzeiten durch exakte Synchronisation aller Komponenten der Maschine
• modularer Aufbau verringert Wartungs- und Stillstandszeiten.
• interne Medienführung erhöht den Hygienestandard.