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Artikel und Hintergründe zum Thema

Steuerung Blasformen, Uniloy

Verpackungskosten senken

Schneller Blasformen mit weniger Energie
Das „offene“ Steuerungssystem ermöglicht weitgehende Anpassungen der Änderungen durch den Maschinenbauer.
Mehr als 20 Prozent Energieeinsparung und etwa um die gleiche Größenordnung kürzere Prozesszeiten soll eine neue Horizontalanlage bei der Produktion von Kanistern erreichen.

Die von der deutschen Tochtergesellschaft des Milacron-Konzerns entworfene und produzierte Horizontal-Hubmaschine UMS 16H.S soll eine deutliche Produktivitäts- und Effektivitätssteigerung bieten. Dazu zählen laut Hersteller nicht nur die direkten Einsparungen durch schnellere Zyklen und geringen Energieverbrauch, sondern auch besonders geringe Ausschussraten und hohe Einsatzflexibilität.

Maßgeblichen Anteil daran hat die Steuerungs- und Antriebstechnologie. Auf den ersten Blick fällt die an einem beweglichen Schwenkarm aufgehängte Bedieneinheit der Maschine auf. Das große Touch-Display bildet mit übersichtlich angeordneten Tasten eine Einheit, die es dem Bediener leicht macht. Leuchttaster informieren zusätzlich über den Zustand der Maschine. Hinter der Abdeckung des Bedienfeldes verbirgt sich ein modulares System, dass den Aufbau kundenspezifischer Tastenfelder erlaubt.

Dem Bediener die Arbeit erleichtern

Auch bei der Konstruktion der Maschine haben die Ingenieure von Uniloy der Handhabung hohen Stellenwert eingeräumt. Der Bediener hat dank der transparenten Konstruktion nicht nur guten Zugriff auf den Fertigungsprozess, sondern ihn auch immer im Auge. So ist auf einen Blick erkennbar, dass die Kanister schnell und fast lautlos aus der Blasform entnommen werden und in wenigen Sekunden zur weiteren Verwendung im fertigen und geprüften Zustand verlassen.

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Den Technikern ist es nach eigenen Angaben gelungen, durch Kombination mehrerer Neuerungen eine Verkürzung der Zykluszeit um die genannte Größenordnung von etwa 20 Prozent zu erreichen. So wurden die Hauptantriebsachsen, die traditionell mit hydraulischen Komponenten realisiert werden, mit Ausnahme der Schließbewegung mit elektrischen Varianten von B&R ersetzt. Genutzt werden Servoverstärker aus der Acopos-Familie.

Damit steht eine robuste und weitgehend wartungsfreie Antriebsalternative zur Verfügung. Ein weiteres Plus: Die elektrischen Antriebe sind energieeffizienter. Die höhere Dynamik der elektrischen Achsen wurde zudem dafür genutzt, die Maschinenbewegungen zu beschleunigen. Eine Besonderheit dabei: Der Wechsel zu den elektrischen Antrieben wurde kostenneutral geschafft. So können die Anwender nach Wunsch und Vorliebe zwischen den Antriebsalternativen wählen. Die Antriebshardware ist durch die modular aufgebaute Software so gekapselt, dass es für den Bediener der Maschine keinen Unterschied macht, ob ein hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Antrieb installiert ist. Zur Reduzierung der Durchlaufzeit hat auch das neue Kühlkonzept der Maschine beigetragen. Neben verbesserter Werkzeugkühlung sorgen zwei Nachkühlstationen für die schnelle Wärmeabfuhr, in den kritischen Bereichen – Schulter, Griff und Boden – des Behälters. Der Ausstoß der Maschine stieg damit auf 180 pro Stunde.

Weniger Fehler durch verknüpfte Maschinenmodule

Augenfällig ist auch, dass anders als bei vergleichbaren Maschinen, keine Abfälle den Innenraum der Maschine kontaminieren. Dafür verantwortlich ist ein Entnahmesystem, das Reste, die bei der Ausbildung des Griffs und der Schrauböffnung anfallen, kontrolliert aussondert. Dies und eine nachgeordnete Prüfstation, die zum einen die Dichtigkeit und zum anderen das Gewicht des Behälters prüft, leisten einen Beitrag zur Minimierung der Ausschussrate. Da die Prüfstation zudem mit der Maschinensteuerung verbunden ist, kann die extrudierte Kunststoffmenge bei Bedarf über die Grundspaltverstellung der Extrusionsdüse nachgeregelt und so der Produktionsverlust weiter minimiert werden.

Als Steuerung fungiert eine CPU aus dem dezentralen I/O System X20, an die auch die Verstärker über den Echtzeit-High-Speed-Kommunikationsbus Powerlink angebunden sind. Bei der Verarbeitung der I/Os setzt Uniloy ebenfalls auf Module aus dem X20 I/O System. Die zahlreichen dezentralen Stationen der einzelnen Maschinenmodule sind dabei über schnelle X2X-Verbindungen miteinander vernetzt. Die Aufbereitung der Daten und die Ausführung der Visualisierungssoftware übernimmt ein Industrie-PC. Mit der Kombination aus pfiffigem Maschinenbau und moderner Steuerungs- und Antriebstechnik sind offensichtlich auch bei etablierten Technologien noch deutliche Rationalisierungspotenziale zu heben bzw. die Kosten zu senken.

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