Hepcos GFX Führungssystem für Beckhoff XTS – eine wartungsarme und leistungsstarke Hochgeschwindigkeitslösung für die Verpackungsindustie
Industrie:
Verpackung
Hohe Geschwindigkeit, hohe Produktionsleistung und geringer Wartungsaufwand – dies waren Leistungsanforderungen, die von Bosch Packaging Technology gemeinsam mit der kürzlich erworbenen Kliklok Corporation an den Lineartechnikexperten HepcoMotion für eine anspruchsvolle Verpackungsanwendung gestellt wurden.
Der Kliklok Integrated Topload Cartoner (ITC) formt Kartons oder Trays im Top-Load-Verfahren und füllt die verpackten Produkte vor dem Verschließen automatisch ein. Der ITC eignet sich ideal für Hersteller von Süßwaren, Müsliriegeln, Backwaren und Keksen und besteht aus einer einzigen integrierten Lösung mit drei Funktionen: Kartonbildung, Beladung und Verschließung – mit einem Bediener und einer Benutzerschnittstelle. Das ergonomische Design der Maschine trägt dazu bei, den Platzbedarf des Kunden zu reduzieren, ohne dass drei separate Geräte beschafft, miteinander verbunden und integriert werden müssen. Mit den höchsten Geschwindigkeiten, die für eine Lösung mit so geringem Platzbedarf erreichbar sind, ermöglicht der ITC Herstellern, Produktionsfläche zu sparen und die Produktivität zu erhöhen. Herzstück dieser neuen Maschine ist das intelligente Transportsystem, mit dem die Kartons von der Formung bis zur fertigen Packung gesteuert und bewegt werden.
Hepcos GFX-Führungssystem für anspruchsvolle XTS-Anwendungen
Für diese Schlüsselrolle kommt das GFX HepcoMotion Führungssystem für das Beckhoff XTS eXtended Transport System zum Einsatz. Der Lineartechnik-Experte HepcoMotion hat in Zusammenarbeit mit Beckhoff spezielle Versionen seiner Führungssysteme PRT2 und 1-Trak für den Einsatz mit dem Beckhoff XTS entwickelt. Diese Option erfüllt die Anforderungen von anspruchsvollen XTS-Anwendungen, bei denen Bewegungsprofile und Anforderungen an die Langlebigkeit besonders hoch sind.
Der Beckhoff XTS nutzt Linearmotortechnik, um unabhängig voneinander gesteuerte Mover auf einer Führung zu verfahren. Dies ist in dieser Anwendung besonders vorteilhaft, da so ein Verweilen an den Bedienstationen möglich ist. So kann ein einzelner Mover unabhängig von den anderen zu einer Bedienstation gesteuert und dort gestoppt werden. Da jeder Vorgang unterschiedlich lange dauert, ist dies ein Pluspunkt für die Kliklok ITC, da der Durchsatz nicht durch den langsamsten Prozess begrenzt wird.
Die Positioniergenauigkeit des Beckhoff XTS ist wichtig für das Einlegen der Lebensmittel in die Kartons. Die Bewegungen der einzelnen Mover werden unabhängig voneinander gesteuert und bieten komplexe Hochgeschwindigkeits-Bewegungsprofile ohne Beeinträchtigung der Positionsgenauigkeit.
In dieser Anwendung nutzt das Beckhoff XTS-System Hepcos patentiertes 1-Trak-Führungssystem. Leichte Drei-Lager-Mover folgen einer Bahn, die aus geraden und bogenförmigen Abschnitten und einem klothoiden, gekrümmten Übergang besteht. Diese Form sorgt für eine gleichmäßigere Bewegung der Mover und lässt die Maschine schneller und ruhiger laufen, als dies bei einer ovalen Form der „Laufbahn“ möglich wäre. Diese 1-Trak-Systeme bieten Stabilität und höchste Genauigkeit und Präzision, die erforderlich sind, damit der Beckhoff XTS seine volle Leistungsfähigkeit entfalten kann.
Stabilität für konstante Produktion und lange Lebensdauer
Die Systemstabilität des GFX-Schienensystems von Hepco ist ein zentraler Vorteil für Kliklok – insbesondere für das Kartonformmodul. Die Kartons werden mit einem einzigen servogesteuerten Kolben geformt, der direkt auf die unabhängig gesteuerten Mover presst. An dieser Stelle wird zwangsläufig eine Last auf den Mover aufgebracht, wie auch während des Schließvorgangs und des Roboterbeladungsmoduls.
Die GFX gehärteten Stahlführungssysteme von Hepco basieren auf der bewährten und präzisen V-Führungstechnologie, die die Mover starr um die Schiene führt. Dies gewährleistet eine genaue Ausrichtung und Durchbiegungsbeständigkeit, um eine ungleichmäßige Kartonbildung zu vermeiden. Bei einer solchen Hochleistungsanwendung mit hoher Geschwindigkeit ist es entscheidend, dass die Kartons alle gleich aussehen; uneinheitliche Kartons können zu Ausfällen führen, was wiederum die Maschinenleistung reduziert und die Kosten erhöht. Die Systemstabilität gewährleistet auch eine lange Lebensdauer, da GFX Belastungen und Kräfte, die andere Komponenten verschleißen würden, aufnehmen kann.
Geringer Wartungsaufwand; unerlässlich für anspruchsvolle Anwendungen
Die Verpackungsindustrie ist bekanntermaßen anspruchsvoll und wettbewerbsintensiv und benötigt hochwertige Komponenten, um den störungsfreien Betrieb der Maschinen Tag für Tag zu gewährleisten. Verpackungsanwendungen müssen im Zeitplan gehalten werden und einen hohen Produktdurchsatz mit höchster Zuverlässigkeit erzielen, um rentabel zu sein. Das Hepco GFX-System verwendet Komponenten aus dem bewährten Hepco PRT2-System, die regelmäßig in Hochgeschwindigkeits- und Hochleistungsanwendungen mit nur geringem Aufwand bei der Schmierung und gelegentlicher Reinigung eingesetzt werden. Dadurch werden die Stillstandskosten reduziert und die Produktivität maximiert.
Flexibel und anpassungsfähig für unterschiedlich große Kartons
Flexibilität ist auch bei dem in dieser Anwendung eingesetzten Transportsystem ein Schlüsselfaktor. Der ITC wurde für die Verpackung von Flow-Wrapping-Produkten wie Snackkuchen, Cerealien-Riegel, Schokoriegel und Snack-Cracker entwickelt, für rollverpackte Produkte wie Kekse und Cracker sowie für die Verpackung von Faltprodukten wie Premium-Schokoladenriegel. Der ITC verfügt über ein großes Kartonsortiment, und das Transportsystem muss in der Lage sein, unterschiedliche Größen schnell und effizient zu verarbeiten.
Die Mover auf diesem Transportsystem können einfach so programmiert werden, dass sie näher beieinander oder weiter voneinander entfernt sind, um den unterschiedlichen Kartongrößen gerecht zu werden. Dies alles kann bequem und ohne Neukonfiguration des Systems erfolgen, was die Produktionszeit verkürzt und den Produktdurchsatz erhöht.
Mit Geschwindigkeiten von 2,5 m/s können auf dem ITC bis zu 80 Kartons pro Minute geformt, verladen und verschlossen werden. Das System verwendet eine 6 m lange GFX-Führung mit 10 x 3-Lager-Movern in der Größe 34. Lebensmitteltaugliches Fett wird durch Hepcos integrierte Schmieröffnungen abgegeben, die das Schmiermittel direkt zu den V-Flächen der Schienengeraden leiten, um eine effektive Schmierung des Schienensystems zu gewährleisten.
Hepco-Achse liefert den Kolbenmechanismus für die Kartonherstellung
Auch die riemengetriebene Linearachse DLS4 von Hepco ist in dieser Anwendung enthalten. Ein 700 mm langes Profil, ausgestattet mit langem Laufwagen und kundenspezifischem Motoranschlusskit, sorgt für den vertikalen Kolbenmechanismus, um die Kartons zu formen. DLS4 arbeitet mit hohen Geschwindigkeiten, hohen Beschleunigungen und einer hohen Einschaltdauer und ist damit ideal für diese Anwendung geeignet.
Die Kombination von Beckhoffs XTS und Hepcos GFX-Führungssystem hat es Bosch ermöglicht, ein revolutionäres Produkt zu entwickeln, das mit einer der höchsten Geschwindigkeiten bei so geringem Platzbedarf aufwarten kann. Hepcos GFX-Führung für Beckhoff XTS ist ein äußerst vielseitiges Produkt, das in der Verpackungsindustrie deutlich verbesserten Produktionsraten bietet. Dies gepaart mit den Möglichkeiten, Produkte und Formate spontan wechseln zu können, bietet den Anwendern außerordentliche Vorteile, die die Verpackungsindustrie schnell angenommen hat.
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