Damit Schlauchbeutel- und Kartoniermaschinen flexibel einsetzbar sind, kommt es u. a. auf eine optimale Anpassung der Anlage an wechselnde Verpackungsformate an. Rovema setzt dabei auf eine überwachte Formatverstellung mit Hilfe der elektronischen Positionsanzeigen AP10 mit IO-Link von SIKO.
Pulverförmige Milchnahrung für Babys ist ein sensibles Produkt, das schonend und sicher in entsprechende Folienbeutel und Umverpackungen abgefüllt werden muss. Rovema bietet dafür umfassende Turn-Key-Systeme an, von der Primärverpackung in Schlauchbeuteln über die präsentationsgerechte Sekundärverpackung für den Verkauf bis hin zur Tertiärverpackung für den Transport.
Bei den Kartonier- und Schlauchbeutelmaschinen setzt Rovema auf die elektronische Positionsanzeigen AP10 mit IO-Link-Schnittstelle von SIKO zur überwachten und sicheren Formatverstellung. Innerhalb einer solchen Turn-Key-Anlage, wie sie für die Verpackung von Infant Formula (Kindernährmitteln) konzipiert wurde, können bis zu 40 Verstellpunkte nötig sein, um alle Funktionen auf eine Produktvariante anzupassen. Die Verstellung mit rein mechanischen Positionsanzeigen ist sehr anfällig für Fehler und Ungenauigkeiten. Mit der AP10 von SIKO lassen sich Positionsanzeigen als IO-Link-Devices einfach in die Maschinensteuerung integrieren.
„IO-Link ist ein Kommunikationsstandard, der sich im Automatisierungsbereich immer stärker durchsetzt und bei uns bereits als Schnittstelle für Sensorik, aber auch Aktorik verstärkt eingesetzt wird. Daher war es naheliegend, dies auch für die Formatverstellung anzudenken und bei SIKO anzufragen. Uns verbindet bereits eine langjährige konstruktive Zusammenarbeit im Bereich der mechanischen Positionsanzeigen.“
Ingo Hamel, Head of Innovation R&D bei ROVEMA
Vom Pulver zum Umkarton
Bei der eingangs erwähnten Gesamtanlage wird Infant Formula in Pulverform in Packungsgrößen von 200 bis 800 Gramm verpackt. Entsprechend der jeweiligen Verpackungsgrößen müssen stets alle 40 Verstellpunkte entlang der Anlage auf die neuen Maße angepasst werden. Die meisten Verstellpunkte liegen hierbei im Bereich Kartonierer und Endverpackung, weniger bei der Schlauchbeutelmaschine.
In Kartoniermaschinen gibt es zahlreiche Verstellpunkte, die bei Formatwechseln mithilfe elektronischer Positionsanzeigen bequem und prozesssicher angepasst werden können. (Bild: Rovema)
Für ein neues Format wird das zugehörige Rezept in der Steuerung angewählt, wodurch alle elektronischen Positionsanzeigen die neuen Sollwerte direkt über die IO-Link-Schnittstelle mitgeteilt bekommen und diese auf dem hinterleuchteten Display gut lesbar anzeigen. Die LEDs der Anzeigen schalten umgehend auf Rot, da nun die aktuelle Position nicht mehr stimmt. Der Bediener stellt jetzt mechanisch alle entsprechenden Punkte auf die neuen Werte ein.
Ein weiterer ergonomischer Vorteil: Die AP10 signalisiert über die LEDs und das LCD mit entsprechenden Pfeilen die Richtung zum Sollwert, sodass klar ersichtlich ist, wohin der Bediener verstellen muss. Stimmen Position und Sollwerte dann genau überein, wechselt die LED-Anzeige auf Grün: Position erreicht. Die Vorteile für die Bediener: keine Zettelwirtschaft mehr, keine langen Wertelisten, die es abzuhaken und zu dokumentieren gilt, sondern alle Werte liegen elektronisch schon vor und werden direkt an die Positionsanzeigen übermittelt.
Zudem erfolgt die Verstellung schneller und sicherer, da die Rückmeldung der LED-Leuchten eindeutig ist. Die Anlage lässt sich nur dann wieder starten, wenn alle entsprechenden Positionsanzeigen grün leuchten. Inzwischen nutzen ca. 50 Prozent der Rovema-Kunden bei der Kartonier- und Endverpackungstechnik diese Option zur überwachten Formatverstellung.
IO-Link ist auf dem Vormarsch
IO-Link ist ein Kommunikationsstandard, der international auf dem Vormarsch ist. Wer IO-Link für seine Automation nutzt, profitiert von vielen Vorteilen. Als standardisiertes Kommunikationsprotokoll, das einer internationalen Norm unterliegt, ist IO-Link herstellerunabhängig. Entsprechend können dazu Devices und Master als Kommunikationsteilnehmer entwickelt werden.
Die Integration ist über einfache Punkt-zu-Punkt-Verbindungen auf der untersten Netzwerkebene möglich und der Verdrahtungsaufwand im Vergleich zu Feldbusschnittstellen äußerst gering. Die AP10-Anzeigen gelten als IO-Link-Devices, die jeweils an einem Port an einen IO-Link-Master angesteckt werden, der in der Regel acht Ports umfasst.
Vom Master aus verläuft die Kommunikation mit der Steuerung über ein anderes Hochleistungsprotokoll, in diesem Fall SERCOS III (auch EtherNet/IP ist bei Rovema häufig im Einsatz). Die Gründe dafür, nicht durchgängig für die Kommunikation z. B. EtherNet/IP zu verwenden, nennt Moritz Müller, Produktmanager PositionLine bei SIKO: „IO-Link ist die wesentlich kostengünstigere Schnittstelle, die zudem deutlich geringere Anforderungen an die Verdrahtung stellt und somit einfach angeschlossen werden kann.“
Hinzu komme auch eine einfache Diagnosefunktion. Es wird über IO-Link schnell ersichtlich, welches Gerät womöglich einen Fehler hat oder optimiert werden müsste. Dazu können die Positionsanzeigen im laufenden Betrieb ausgetauscht werden, ohne umständlich einen ganzen Netzwerkring aufzutrennen. Dank der sternförmigen Steckverbindung zum IO-Link-Master lässt sich das betroffene Gerät einfach abstecken und durch ein neues ersetzen. Die Parametrierung kann dann vom IO-Link-Master aus direkt in das neue (baugleiche) Gerät geladen und somit übernommen werden.
Quelle: Rovema
