Die neue Generation von Verpackungsmaschinen mit den neuen Technologien von Rexroth

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Die neue Generation von Verpackungsmaschinen mit den neuen Technologien von Rexroth
Samstag, 7. Juni 2014Beschreibung :
Ein globales "Erstes" und zahlreiche Innovationen, die Rexroth-Technologien auf der interpack-Messe integrieren Wie sehen die Verpackungsmaschinen von morgen aus? Sowohl für Anwender als auch für Bauherren muss die neue Generation kabinettlos (1), anpassungsfähig (2), einfach (3), effizient (4) und fertig für die angeschlossene Industrie (5) sein. Mit innovativen Verpackungsmaschinen, die in der Lage sind, flexibel auf unterschiedliche Prozessformate oder Veranstaltungen zu reagieren, wird es möglich, reduzierte Mengen wirtschaftlich zu produzieren.

Die Maschinen der letzten Generation müssen einfach zu bedienen und zu diagnostizieren. Sie müssen auch auf die neuen Möglichkeiten der angeschlossenen Industrie vorbereitet sein, indem sie die Integration der Produktion mit der Welt der Informatik unterstützen. In Anerkennung dieser Bedürfnisse hat Rexroth in den vergangenen drei Jahren die Automatisierungstechnik von Verpackungsmaschinen neu definiert und dabei zahlreiche Hard- und Software-Innovationen genutzt. Mehrere Maschinenhersteller auf der interpack 2014 haben bereits die neuen Technologien von Rexroth integriert, um sich vom Wettbewerb abzuheben.

(1) Zum Beispiel präsentiert die Gerhard Schubert GmbH auf der interpack 2014 die weltweit erste Non-Rack-Verpackungsmaschine der Welt. Um dies zu erreichen, nutzte das OEM das Antriebssystem ohne einen IndraDrive Mi-Schaltschrank Die Stärke der IndraDrive Mi-Servomotoren ist Ihre Fähigkeit, direkt und sofort sowohl außen als auch innerhalb der Maschine mit allen notwendigen Komponenten, wie z. B. Netzteil und Netzmodulen, integriert zu werden. Ergebnis: Schaltschrank komplett unterdrückt für maximale Flexibilität.

Nur ein Regler mit einem maximalen Strom von 36 A steht in der Nähe des Motors zur Verfügung. Es hat eine Schutzart IP65, ebenso die neuen Stromversorgungsmodule und die Stromversorgung ohne Rack. Das Leistungsmodul sammelt einen Filter, einen Regler und sogar einen Schutz in einem einzigen Gerät.

Im Leistungsmodul sind Stromversorgung mit Netzrückspeisung, Steuerelektronik, Bremswiderstand und Bremstransistoren integriert. In gleicher Weise wie die Neuzuweisung der Antriebselektronik des Schaltschrankes direkt an den Motor der Maschine können nun die üblichen Komponenten des Schaltschrankes (zB Netzteil und Filter) mit Hilfe von To in die Maschine integriert werden Die neuen IndraDrive Mi-Module. Damit kann das Gerät direkt an das Stromnetz angeschlossen werden.

Verpackungsmaschine ohne Schaltschrank: Alle Antriebskomponenten sind direkt in die Maschine in IP65 integriert

Schubert stellte die Antriebe ohne Schrank nebeneinander in die Maschine. Aufgrund der hohen Leistungsstufen werden die Regler in der Nähe des Motors auf einer Kühlplatte montiert. Dies vermeidet die Notwendigkeit, jeden Controller in Reihe zu verdrahten. Stattdessen verbindet der Installateur sie über den neuen Hybridstecker von Rexroth. Diese geschützten Anschlusskomponenten für Kommunikation und Stromversorgung stecken einfach in die angrenzenden IndraDrive Mi-Geräte. Dadurch werden die Verdrahtungsanforderungen weiter reduziert und die Verbindungen beim Reinigen gesichert. Damit konnte Schubert die Verdrahtungsanforderungen deutlich reduzieren und den Schaltschrank für die Antriebstechnik komplett eliminieren.

Schubert war einer der Ersten, der unter Beweis stellen konnte, dass die Verpackungsmaschine der neuen Generation ohne Schrank sein kann, solange systematisch die dezentrale Antriebstechnik verwendet wird. Rexroth hat als Entwicklungs- und Systempartner die wesentlichen Voraussetzungen für die Automatisierungstechnik geschaffen.

IndraDrive Mi bietet durch das Entfernen des Schaltschrankes Platzeinsparungen, reduziert aber auch die Kühl- und Verdrahtungsanforderungen um bis zu 90%. Verbinden Sie einfach den ersten Antrieb mit dem Leistungsmodul. Die anderen Antriebe werden dann über ein Kabel in Reihe geschaltet. Grundsätzlich kann ein Antriebsmechanismus aus bis zu 20 IndraDrive Mi-Einheiten an einem Kabelbaum von bis zu 200 Metern bestehen. Je nach Leistungsaufnahme, Leitungslängen und Optionen kann eine viel größere Anzahl von Antrieben seriell geschaltet werden.

Die Modularisierung von Maschinenkonzepten erfordert insbesondere dezentrale und intelligente Antriebe sowie standardisierte Schnittstellen zur Kommunikation. Schubert hat dem Sercos Automatisierungsbus in seiner neuen verpackungsfreien Verpackungsmaschine wie allen anderen Produkten Vorrang eingeräumt. Mit der Multi-Ethernet-Schnittstelle über Sercos ist IndraDrive Mi auch mit allen gängigen Ethernet-Protokollen (ProfiNet, EtherNet / IP, EtherCAT, etc.) kompatibel. Die Hardware bleibt gleich, die Wahl erfolgt nur auf Software-Ebene. Zusätzlich kann über ein Gateway eine Verbindung mit Profibus hergestellt werden. Mit dieser Funktion zeichnet sich IndraDrive Mi als universellstes, antriebsfreies Laufwerk in Sachen Konnektivität aus, was es Maschinenherstellern ermöglicht, Hardwarevariantenprobleme drastisch zu reduzieren.

Systematische Modularisierung bedeutet eine zunehmende Übertragung von Steuerungsfunktionen auf einzelne Maschinenmodule. Mit der integrierten Antriebssteuerung von Rexroth fusionieren Antriebsfunktionen, Motion Control und Run Logic zu einer offenen Automatisierungsplattform. Named Motion Logic regelt dieses System nach IEC 61131-3 auch komplexe Bewegungsaufgaben. Die Rexroth-Antriebssteuerung kann in Echtzeit neun IndraDrive Mi-Einheiten koordinieren, die als Slaves konfiguriert sind. Der Maschinenhersteller kann damit komplexe Teilfunktionen der Maschine durch intelligente Antriebstechnik lösen und diese Teilfunktionen in Form von Softwaremodulen bereitstellen, auch wenn unterschiedliche Steuerungsregler eingesetzt werden.))

2. Anpassungsfähigkeit für mehr Flexibilität und Dynamik

Neben dem Ausbau des Schaltschrankes fordern die Endbenutzer flexiblere Maschinen für Kleinserien mit erhöhter Produktivität durch maximale Dynamik in allen Bewegungen. Dazu hat Rexroth anpassungsfähige Softwarefunktionen für die Steuerung und Schulung integriert.

Auf der Auftragsebene passt die FlexProfile anpassungsfähige Funktionalität die Maschine an Format und Produktänderungen ohne jede zusätzliche Programmierung an. Diese IndraMotion MLC-Steuerungsfunktion erzeugt unabhängig Bewegungsbeziehungen zwischen verbundenen Antrieben. Es genügt, dass der OEM die Parameter spezifiziert; Der Endbenutzer kann dann auf Knopfdruck die Maschine schnell auf die neuen Prozessbedingungen einstellen. Dies erhöht die Verfügbarkeit insbesondere für kleine Serien.

Auf der Antriebsebene erhöht die aktive Schwingungsdämpfungssoftware den Dynamikbereich und reduziert so die Zykluszeiten. Es kompensiert automatisch Änderungen der Prozessparameter. Auf diese Weise können die Komponenten der mechanischen Achse eine erhöhte Dynamik ohne Vibrationsresonanz bereitstellen. Ein Beispiel für die praktische Anwendung: Der Transport von Flüssigkeiten in nicht verschlossenen Behältern ist immer mit einem Verschüttungsrisiko verbunden, das die Maschine verunreinigen und eine Reinigung erfordern kann. Aus diesem Grund ist es den Maschinenherstellern oft unmöglich, die gesamte Dynamik der Servomotoren auszunutzen. Eine aktive Schwingungsdämpfung verhindert das Verschütten von Flüssigkeiten während des Bremsens und der Beschleunigung. OEMs nutzen es, um die Bewegungsdynamik zu erhöhen, die Gesamtzykluszeiten zu senken und die Prozesssicherheit der Verpackungsmaschinen der neuesten Generation zu erhöhen. Für diese vordefinierte Funktion ist auch eine einfache Parametrierung ausreichend.

3. Einfacher zu verwenden auf einer täglichen Basis

Einerseits wünscht der Endbenutzer eine Maschine, die komplexere Aufgaben durchführen kann; Auf der anderen Seite müssen der Betrieb und die Wartung dieser Maschinen so einfach wie möglich sein. Rexroth hat diesen scheinbaren Widerspruch durch den Einsatz neuer Steuergeräte und innovativer Softwarefunktionen gelöst.

Das globale Aufkommen von Smartphones und Tablets hat das Nutzungsverhalten irreversibel verändert. Die Tastatur und die Maus haben Platz für Touchscreens gegeben, was eine intuitive Steuerung durch die gestische Steuerung ermöglicht. Der Endbenutzer schätzt diese Art von Bedienung an den Maschinen, die ihm durch seine Verwendung von persönlichen mobilen Geräten bekannt ist, weil diese Lösung es ihm ermöglicht, sein persönliches mobiles Gerät zu benutzen und die Trainingskosten und Fehler zu reduzieren.

Dazu bietet Rexroth zwei Methoden an. Die erste ist die Form einer neuen Generation von Steuergeräten, die speziell für moderne gestische Kontrollen entwickelt wurden. Die Palette kompatibler Produkte umfasst umfangreiche, kompakte Bedienterminals (mit Windows Embedded Compact 7), die auf einem Controller für große Bildschirme mit Industrie-PCs basieren. Das einzigartige Dienstprogramm für alle Bedienterminals vereinfacht die Konfiguration von Bedienoberflächen.

Die zweite, völlig beispiellose Methode wird durch Open Core Engineering und die innovative Open Core Interface Schnittstelle ermöglicht: Smartphones und Tablets lassen sich nun problemlos in Automatisierungssysteme integrieren. Dazu erstellen Maschinenbauer mobile Applikationen in allen gängigen Betriebssystemen. IndraMotion MLC, eine Besonderheit von Rexroth Control ermöglicht einen erweiterten Zugriff auf den Kernel durch Maschinenhersteller, auch für Funktionen in den Programmiersprachen und Betriebssystemen, Apple iOS und Google Android enthalten. Auf diese Weise können mobile Anwendungen die Funktionen der jeweiligen Smartphones und Tablets nutzen, um Befehle auszuführen und die Maschine remote zu diagnostizieren. Zusätzlich zum Lesezugriff ist es auch möglich, die Betriebsparameter anzupassen. Diese nahtlose Integration von Smartphones und Tablets eröffnet völlig neue Möglichkeiten in Sachen Benutzerfreundlichkeit und Diagnose.

Einfachheit und Flexibilität des Produkttransports

Die Zusammenschaltung von Maschinen zu kompletten Produktionslinien ist eine echte Herausforderung. Der Anwender muss oft komplexe Transportprobleme unter schwierigen Bedingungen lösen. Die MTpro Software macht es einfach, Projekte mit großer Flexibilität zu planen. Die einfache Montage des neuen Rexroth VarioFlow plus Kettenfördersystem vereinfacht weiter. Das neue Antriebskonzept mit Hohlwellen auf jeder Seite des Antriebs und der Förderbandrückführung reduziert die Planungs- und Inbetriebnahmeanforderungen. Der Installateur kann selbst auf der Baustelle den Einbauort des Motors selbst bestimmen.

Neben der Standard-Aluminium-Ausführung erfüllt eine Edelstahl-Ausführung mit hygienisch einwandfreien Materialien auch die besonderen Bedürfnisse der Lebensmittelindustrie. Dieses Transportsystem arbeitet leise und hat praktisch keinen Verschleiß.

4. Erhöhte Wirksamkeit auf allen Ebenen

Im Maschinenbau hat Effizienz viele Aspekte. Verkürzte Time-to-Market durch effiziente Engineering ist wichtig für Maschinenbauer. Die Anwender bewerten die Effizienz der Maschine hinsichtlich Durchsatz, Produktqualität, Energieverbrauch und tatsächlicher Verfügbarkeit.

Mit Open Core Engineering deckt Rexroth alle Aspekte der Effizienz ab. Rexroth vereinfacht den Engineering-Prozess in allen Phasen von der Projektierung über die Programmierung und Parametrierung, Inbetriebnahme und Wartung. Die IndraWorks-Entwicklungsumgebung bietet alle notwendigen Softwaretools. Für komplexe Projekte und Aufgaben beschleunigen Feature Packs die Arbeitsprozesse. Das Programmiermodell Generic Application Template (GAT) schafft optimale Voraussetzungen für die Softwareentwicklung für modulare Maschinen. Durch die Verknüpfung von Versionskontrollsystemen können mehrere Ingenieure gleichzeitig und effizient an der Projektierung und Programmierung von Maschinen und Anlagen arbeiten, während Änderungen aufgezeichnet werden.

Open Core Engineering: Mit offenen Standards, vordefinierten Softwaremodellen, Maschinenüberwachungsfunktionen und erweitertem Zugriff auf den Befehlskernel verbindet Rexroth die industrielle Automatisierung mit den neuen Technologien der Computerwelt.

Rexroth baut auf jahrzehntelanger Erfahrung in der Automatisierung von Verpackungsmaschinen auf, um branchenspezifische Technologiefunktionen zu entwickeln. Hauptvorteil: Der Maschinenhersteller muss nicht mehr komplexe Bewegungen programmieren, ein sehr teurer Vorgang. Es genügt, die vordefinierten Befehle einzustellen.

So bietet Rexroth für nahezu alle Verpackungsaufgaben vordefinierte technologische Funktionen, wie zB Magic Belt für die schnelle Produktgruppierung: In den oberen und seitlichen Beladungsmaschinen befinden sich mehrere Förderer, die die Produkte in einem Karton platzieren. Magic Belt koordiniert drei Förderbänder mit jeweils zwei Zügen für eine effiziente Gruppierung. Format- und Produktänderungen sind auf Knopfdruck möglich.

Rexroth hat auch die Programmierung von Robotern auf Verpackungslinien vereinfacht. Das Motion Logic IndraMotion System umfasst eine Bibliothek mit über 100 vordefinierten Roboterbewegungen, die eine einfache Parametrierung erfordern. Rexroth erleichtert die Programmierung von Bewegungsabläufen erheblich: Mit Hilfe der kinematischen Schnittstelle muss der für die Inbetriebnahme verantwortliche Ingenieur sehr wenig Code schreiben. Die Software unterstützt diese automatisch entsprechend den angegebenen Spezifikationen. Diese Methode spart Zeit und eliminiert Fehler. Die Verwendung und Programmierung eines Roboters wird einfach und praktisch. Rexroth bietet darüber hinaus ein exklusives Merkmal: Der Ingenieur kann auch Bewegungsabläufe in gemeinsamen Sprachen programmieren und diese ohne Programmierung direkt am Steuergerät direkt an der Steuerung ausführen.))

Intelligente Software für mehr Produktivität

Intelligente Software-Features sorgen auch überlegene Verfügbarkeit, auch während der Wartung, und verbessern die gesamte Effizienz der Geräte. Das Produktivitätsmittel für IndraDrive verwendet Antriebsdaten, um mechanischen Verschleiß ohne zusätzlichen Sensor zu detektieren. Die intelligente Auswertung der Daten ermöglicht es, jederzeit den aktuellen Stand der Toleranz, Chargen, Reibung und Steifigkeit der mechanischen und Getriebeführungselemente zu bestimmen. Wenn das Ergebnis einer Messung die eingestellte Grenze überschreitet, liefert die Software klare Warnungen. Dies ermöglicht dem Endbenutzer, den Austausch der Komponenten vor ihrem Ausfall zu planen und die Nichtverfügbarkeit der Maschine zu vermeiden. Das erhöht die Verfügbarkeit der Verpackungsmaschinen der neuesten Generation und reduziert ihre Instandhaltungskosten.

Funktionale Sicherheit auf allen Ebenen

Die größten Akteure des Agrar-Nahrungsmittelsektors haben Programme eingeführt, um Unfälle am Arbeitsplatz völlig zu beseitigen. Auch hier hilft Rexroth Maschinenbauern und Endkunden durch innovative und umfassende Lösungen. Rexroth bietet eine einzigartige Kombination von Sicherheitsfunktionen, die auf dem SafeMotion-Laufwerk, SafeLogic-skalierbaren Sicherheitskontrollen und dem vollständigen CIP-Sicherheitssicherheitsprotokoll für alle Builder auf Sercos basieren. Diese perfekt aufeinander abgestimmten Lösungen für sicherheitsrelevante Standards auf allen Ebenen der Automatisierung reduzieren Ausfallzeiten von Maschinen und schützen die Bediener.

Mit Safety on Board stehen den Maschinenbauern die umfassendsten zertifizierten Sicherheitsfunktionen des Augenblicks für konventionelle und schranklose Antriebe zur Verfügung. OEMs verwenden sie, um unterschiedliche Sicherheitszonen zu erzeugen, die vom Endbenutzer separat aktiviert werden. Im Falle eines manuellen Eingriffs braucht er die gesamte Maschine nicht zu stoppen. Es ist lediglich erforderlich, die betreffende Sicherheitszone zu deaktivieren. Dieses System vereinfacht die Inbetriebnahme und verkürzt die Maschinenstartzeit, wenn Störungen beseitigt werden. Mit SafeLogic SPS-skalierbaren Sicherheitslösungen erfüllt Rexroth standardkonforme Sicherheitsanforderungen auf der ganzen Welt. Das CIP-Sicherheitsprotokoll auf Sercos reduziert die Notwendigkeit einer Verkabelung, da die Ethernet-Verbindung im Allgemeinen genügend Bandbreite bietet, um alle Informationen in Echtzeit auszutauschen oder nicht.

Rexroth 4EE verbessert die Leistung

In zunehmendem Maße finden große Marken, dass die CO2-Bilanz ihrer Produktionsmethoden in ihren Marketing-Initiativen immer wichtiger wird. Der universelle und systematische Ansatz Rexroth für Energieeffizienz oder Rexroth 4EE nutzt das volle Wirkungspotential der Maschine aus.

Dieses universelle System verwendet vier Hebel:

• Entwurf des Energiesystems: das System wird als Ganzes betrachtet und Rexroth unterstützt Maschinenbauer im Bereich Mechatronik und Softwarelösungen.

• Effizienz der Komponenten: Einsatz von Produkten und Modulen mit hohem Wirkungsgrad.

• Energierückgewinnung: Intelligente Nutzung von Bremsenergie durch elektrische oder kinetische Dämpfung.

• Energie auf Anfrage: Der Verbrauch wird ständig dem tatsächlichen Energiebedarf des Prozesses angepasst.

Designwerkzeuge wie IndraSize verhindern bereits eine Überdimensionierung während des Designprozesses. Motoren mit hohem Wirkungsgrad senken den Energieverbrauch. Der intelligente Energiemanagement-Modus von Rexroth kombiniert die Vorteile der Energie- und Energierückgewinnung. Diese vorprogrammierte Funktion verhindert Spitzenbelastungen im Netz und reduziert Stromverluste. Dies führt zu einer verringerten Leistungsaufnahme, einer verbesserten Netzverträglichkeit und der Verwendung von kleineren Komponenten, die die Leistung der Maschine nicht nachteilig beeinflussen.

In der antrieblosen Antriebstechnik werden Kettenantriebe über ein Hybridkabel an die gemeinsame Stromversorgung angetrieben, ebenso einzelne Antriebsketten. Die Energie eines während des Bremsens erzeugten Antriebs kann direkt durch einen Beschleunigungsantrieb genutzt oder zeitweilig in zentralen Energiespeichern gelagert werden. IndraDrive ermöglicht bis zu 50% Energieeinsparung. Darüber hinaus können Maschinenhersteller Energierückgewinnungsmodule einsetzen, um überschüssige Energie an das Stromnetz weiterzuverteilen.

Endanwender können sogar die Leistung bereits installierter Maschinen und Produktionslinien leicht erhöhen. Rexroth kümmert sich um die Analyse von Standorten und kompletten Produktionslinien. Unsere Leistungsspezialisten identifizieren Einsparpotenziale, führen Kostenberechnungen für jede Messung durch und führen Vor-Ort-Optimierungen durch.

5. Bereit für die angeschlossene Industrie

Die angeschlossene Industrie, die die Welt der Maschinen und die des professionellen Rechnens verbindet, schlägt für die Produktion von Kleinserien in der Zukunft erhebliche Effizienzgewinne vor. Rexroth, einer der Pioniere der dezentralen Intelligenz und der offenen Standards, bot die Grundlage für diesen Fortschritt. Die neue Open Core Interface Schnittstellentechnologie und der erweiterte Zugriff auf den Steuerungskern schaffen zusätzliche Brücken zwischen der industriellen Automatisierung und dem Business Computing.

C ++, C # (.NET), Visual Basic, VBA (Office), LabVIEW G, Objective-C und C ++ können verwendet werden, um Maschinenfunktionen in einer Vielzahl von gängigen Computersprachen zu programmieren. Java. Open Core Interface unterstützt VxWorks, Apple iOS, Google Android und Windows Betriebssysteme. Parallel dazu erweiterte Rexroth den Zugriff auf den Kontrollkernel. Dies ermöglicht Maschinenbauern die Entwicklung von Maschinenfunktionen bei der Realisierung von Echtzeitanwendungen ohne Programmierung auf PLC-Ebene.

So können sie alle Funktionen für Smartphones und Tablets im Bereich der Automatisierung nutzen. Sie können mobile Anwendungen direkt im Betriebssystem der Zielplattform entwerfen und so drahtlose Kommunikation, Gestensteuerung, Kamerafunktion und Bewegungssensoren sowie andere Funktionen für jede Zielplattform nutzen. Gerät. Sie können die Inbetriebnahme, Diagnose und den Betrieb ihrer Maschinen vereinfachen und beschleunigen. Mobile Anwendungen erfordern keine Programmierung am Steuergerät.

Abstimmung zwischen Automatisierung und IT: Rexroth-Steuerungen sind auf die vollständige Integration neuer Hardware-Plattformen abgestimmt.

Eine weitere revolutionäre Vereinfachung ist die Vereinfachung von Verbindungen mit professionellen Computern. Bisher erforderte die Auswertung der Fertigungsdaten Computerprogrammieraufgaben und auf der Steuerungsebene eine gemeinsame Schnittstelle zu definieren. Mit Open Core Engineering genügt es nun, ein einfaches Makro in Excel zu erstellen. Dieses Makro liest die Daten direkt auf dem Controller, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Dieses System bringt ein noch nie da gewesenes Maß an Freiheit für Maschinenbauer, die sich leichter von der Konkurrenz abheben können, indem sie exklusive Features entwickeln. Mit den derzeitigen Systemlösungen hat Rexroth bereits den Weg für das Aufkommen der angeschlossenen Industrie eröffnet.

Bosch Rexroth hat die Automatisierungstechnik mit neuen Hard- und Softwareprodukten neu definiert und die Zeit für Verpackungsmaschinen der neuen Generation hat sich bewahrheitet: Ohne Gehäuse, anpassungsfähig, einfach, effizient und morgen fertig für die Industrie. Die Änderung ist eingeschaltet.

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