Waldkirch / Donaueschingen, im April 2008 – Eine große Hilfe bei der präzisen und zeitsparenden Verstellung der Hilfsachsen von Maschinen ist der neue kundenspezifische Kompakt-Formatverstellantrieb HRA08, der von SICK STEGMANN und dem italienischen Verpackungsmaschinenhersteller IMA SpA erstmals auf der Interpack 2008 präsentiert wird. Klein wie eine Zigarettenschachtel und kombiniert mit Feldbus-Connecivity ist der HRA08 mit seiner maximalen Abgabeleistung von 8 W die revolutionäre Lösung für die automatische Formatverstellung kleinerer Hilfsachsen, z.B. in Verpackungs- und Produktionsmaschinen, die bislang durch einfache Handräder mit Zähler verstellt werden mussten.

Was die Baugröße, Leistungsfähigkeit sowie mechanische und datentechnische Integration des HRA 08 anbetrifft, gibt es derzeit wohl keine vergleichbare Lösung zur automatischen Formatverstellung auf dem Markt.

HRA 08 – der revolutionäre Kompakt-Positionierantrieb

Beim HRA08 handelt es sich um einen integrierten Positionierantrieb, bei dem der Motor, das Getriebe, das absolute Messsystem sowie die Leistungs- und Regelungselektronik in einer äußerst kompakten und montagefreundlichen Bauform untergebracht sind. Das System kann unmittelbar – und damit als direkter Ersatz eines Handrades – auf die Maschinenwelle aufgesetzt werden, ohne als Bauteil an der Maschine besonders aufzufallen. Der nominale Drehmoment beträgt 2 Nm und die Geschwindigkeit 40 Umdrehungen pro Minute. Die Positioniergenauigkeit erreicht +/- 1,8°.

Vorteile im Einrichtbetrieb und beim Neustart einer Maschine

Mit Hilfe der integrierten Jog-Tasten kann die Motorwelle im Einrichtbetrieb bzw. bereits beim Aufbau der Maschine per Hand in die gewünschte Position gebracht werden. Es werden lediglich die 24V Versorgungsspannung benötigt. Bei einem Neustart der Verpackungsmaschine ist aufgrund des im HRA08 integrierten Absolut-Encoders keine Referenzfahrt erforderlich, was vor allem nach einem Nothalt von großem Vorteil ist.

Profibus DP oder CANopen – HIPERDRIVE-Hub „organisiert“ Feldbus-Kommunikation mit der Maschinensteuerung

Als Kommunikationsschnittstelle zur Maschinensteuerung verfügt der HRA08 über eine serielle Schnittstelle RS 485. Da an komplexen Maschinen eine Positionierachse – und damit ein Formatverstellantrieb – selten alleine vorkommt, steht mit dem HIPERDRIVE-Hub ein Anschlussmodul für die Leistungsverteilung und das Datenmanagement für bis zu 64 HRA08-Formatverstellantriebe am CANopen zur Verfügung. Neben der deutlichen Verringerung des Verkabelungsaufwandes und des Platzbedarfs an der Maschine bzw. im Schaltschrank ist die klare Adressstruktur in CANopen sehr vorteilhaft. Durch das Signal- und Kommunikationsmanagement mit Übertragungsraten zwischen 10 und 1.000 kBaud hat das Automatisierungssystem stets Zugriff auf den Status jedes einzelnen Positionierantriebes und kann diesen – einzeln oder gleichzeitig mit den anderen – gezielt ansprechen, z.B. über ein Touchscreen Panel.

Einsatz beim Entwicklungspartner und Pilotkunden IMA

Die Entwicklung des kundenspezifischen HIPERDRIVE HRA 08 erfolgte in enger Zusammenarbeit zwischen dem Produktmanagement von SICK STEGMANN in Donaueschingen, dem Branchenmanagement Packaging von SICK in Waldkirch und dem Verpackungsmaschinenhersteller IMA SpA in Bologna, Italien. Das Unternehmen, im Jahr 1961 gegründet, ist einer der weltweit führenden Anbieter von Maschinen für die Verpackung von Pharmaprodukten, Kosmetik- und Toilettenartikeln sowie von Tee in Filterbeuteln. Nur sieben Monate nach dem Projektstart konnte IMA die ersten funktionsfähigen Positionierantriebe in eine Blisterveprackungs- und Kartoniererlinie für pharmazeutische Produkte integrieren. Verglichen mit der Handradverstellung konnte IMA an der Maschine zum Teil extreme Verbesserungen hinsichtlich Verstellgeschwindigkeit und Genauigkeit erzielen. Ruft der Bediener am Touchscreen-Panel ein bestimmtes Verpackungsformat auf, beginnen die HRA08 sofort und gleichzeitig mit der Verstellung der relevanten Hilfsachsen, Anschläge und Maschinenteile. Dadurch reduziert sich die Umrüstzeit dramatisch: Was per Hand mehrere Stunden dauern konnte, ist jetzt nur noch eine Frage weniger Minuten – und das bei weit größerer Präzision und Wiederholgenauigkeit.