Ob zur Kennzeichnung oder Verzierung, als Preisschild oder Werbeträger: Etiketten sind in Büro, Handel und Industrie unerlässlich. Genauso vielfältig wie die Funktionen sind die Ausführungen und Varianten, die ihre endgültige Form durch Stanzen erhalten. Zu den Anbietern von Stanzwerkzeugen für die grafische Industrie gehört die Firma Wink im niedersächsischen Neuenhaus. Deren Stanzbleche, Rotationszylinder, Bandstahlschnitte und andere Maschinenkomponenten sorgen bei Herstellern von Etiketten, Verpackungen und vielen weiteren gestanzten Produkten für den passenden Schnitt. Moderne Fertigungstechnik trägt maßgeblich zum Erfolg dabei. So hat Wink u.a. seine Verpackungszuführung mit Linearachsen von Rollon automatisiert.
Gemeinsam zum Ziel
„Das Projekt wurde innerhalb von fünf Monaten realisiert“, erinnert sich Egor Keller,Mitarbeiter in der Konstruktion & Entwicklung bei Wink. „Rollon lieferte nicht allein die lineartechnischen Komponenten, sondern vermittelte auch die passenden Systemintegratoren. Bereits bei unserem ersten Termin waren Vertreter der Firmen Kettec und Inperfektion mit dabei.“ Das Maschinenbau-Unternehmen Kettec ist Systempartner von Rollon und zeichnete für die Entwicklung, Konstruktion und Montage der Verpackungsanlage bei Wink verantwortlich. Inperfektion lieferte die Steuerungs- und Automatisierungstechnik.
Um einen sicheren Versand zu gewährleisten, wird für die empfindlichen Wink-Stanzbleche eine Innen- sowie eine Außenverpackung benötigt. Das neue Portalsystem stellt diese automatisiert in sechs unterschiedlichen Größen (250×600 bis 1.400x700mm mit einem Gewicht von 300 bis 900g) bereit. Es besteht aus einer Y-Achse (horizontal) mit Überlänge sowie zwei bidirektionalen, parallel angeordneten Lineareinheiten, die am Schlitten der Y-Achse befestigt sind und die Z-Achse bilden (vertikal). Das Linienportal steht im Lager und gibt die angeforderte Verpackung über eine Ausgabeschütte zu den Mitarbeitern auf der anderen Seite der Wand. „Die Kartonbögen sind nach Größe sortiert und werden in insgesamt zwölf Entnahmestellen auf circa 1,9m Höhe gestapelt“, erklärt Keller. „Die Anlage entnimmt einen Verpackungskarton von oben über einen Sauggreifer, fährt ihn zur Ausgangsschütte, dreht ihn mittels pneumatischer Schwenkeinheit um 90° und legt ihn dann ab. Anschließend wird die Prozedur mit dem dazugehörigen Gegenstück wiederholt.“ Der Mitarbeiter hat so Innen- und Außenverpackung sofort zusammen. Auch die richtige Adressierung ist sichergestellt, denn die Umverpackung wird auf dem Weg zur Schütte noch mit der entsprechenden Kundenadresse bedruckt. So sind Verwechslungen ausgeschlossen. Auch kann der Mitbearbeiter genau die Kartons anfordern, die er gerade benötigt.
Um die Ecke denken
Gefordert war eine hohe Dynamik und Taktzeit für zwei Verpackungen unter 30s. Zudem musste eine hohe Genauigkeit gewährleistet werden, da die Schütte, in die die Verpackungskartons hochkant heruntergelassen werden, ähnlich einem Briefkasten sehr schmal ist. Als besondere Herausforderung kam die geringe Hallenhöhe von 4,5m hinzu. Trotz dieser baulichen Einschränkung sollte der Greifer in der Lage sein, sowohl die oberen Kartons in rund 2m Höhe als auch die unteren Lagen des Stapels (beinahe Fußbodenhöhe) zu erreichen. Aufgrund dieser Anforderungen wählte Kettec Achsen des Smart Systems von Rollon. Diese Linearachsen bestehen aus einem selbsttragenden Aluminium-Strangpressprofil. Der Antrieb erfolgt durch einen stahlverstärkten Zahnriemen aus Polyurethan. Sie zeichnen sich durch hohe Geschwindigkeiten und Beschleunigungen, eine Wiederholgenauigkeit von ±0,05mm, geringe Geräuschentwicklung sowie eine lange Lebensdauer aus. „Ich arbeite bereits seit vielen Jahren mit Rollon zusammen“, so Joachim Schmitz, Leiter Entwicklung und Vertrieb bei Kettec. „Was ich sehr schätze, ist die gute und enge Zusammenarbeit. Wir ergänzen uns in unserem Austausch mit dem Kunden und versuchen auch Lösungen zu schaffen, die nicht unbedingt vom Standard hergeleitet sind.“
Halbe Länge, gleicher Hub
Die Y-Achse bewegt die am Schlitten befestigte Z-Achse mit einer Geschwindigkeit bis 3m/s sowie einer Beschleunigung bis 3m/s2 zu den einzelnen Positionen der unterschiedlichen Verpackungskartons. Aufgrund der großen Anzahl an Verpackungsgrößen und der Aufteilung von Innen- und Außenverpackung ist ein großer Verfahrweg notwendig. Zum Einsatz kommt hier eine Linearachse vom Typ R-Smart160SP6 mit einer Gesamtlänge von 10,5m und einem Hub von 9,8m. Bei der Z-Achse konnte man aufgrund der niedrigen Deckenhöhe platztechnisch nicht so aus dem Vollen schöpfen. Die Lösung war schnell gefunden. So sorgen jetzt zwei bidirektionale Achsen vom Typ B-Smart60SP3 mit einer Gesamtlänge von circa 1,9m sowie einem Hub von zweimal 1.100mm für ausreichend Bewegungsfreiheit in der Vertikalen. „Durch den Einsatz einer Teleskopachse brauchen wir nur die halbe Länge, um den gleichen Hub zu erzeugen“, erläutert Schmitz die Vorteile der B-Smart. „Für die R-Smart spricht, dass sie aufgrund ihrer Konstruktion sehr robust und hochdynamisch ist. Aufgrund dieser Eigenschaften wird sie häufig in Mehrachsportalen eingesetzt.“ Zum Schutz gegen das Eindringen von Schmutz sind die Achsen allseitig mit Abstreifern versehen.
Von der Idee zu Realität
Die Elektrik und Automatisierung der Verpackungsanlage hat die Firma Inperfektion übernommen. Kettec hat bereits eine Vielzahl an Projekten mit dem Full-Service-Provider für Automatisierungslösungen realisiert. „Der Liefer- und Leistungsumfang für Wink umfasste das gesamte Engineering. Unsere Aufgabe war es also, die Idee in die Realität umzusetzen“, so Geschäftsführer Ralf Aldenhoven. Dazu gehörten Software-Erstellung, Schaltschrankbau, Antriebsauslegung und Verkabelung sowie Inbetriebnahme und Übergabe beim Kunden vor Ort. Seit über einem Jahr ist die Verpackungsanlage bei Wink in Betrieb und läuft seitdem reibungslos. Auch während der Stoßzeiten beim Versand funktionieren die Lineareinheiten zuverlässig und gewährleisten eine effiziente Bereitstellung des Verpackungsmaterials.
