3D-Scanner zeigt Form des zu verpackenden Produkts

Neue Leistungsdimensionen für das Vision System

3D-Scanner

Die Gerhard Schubert GmbH erweitert erneut die Leistungsmöglichkeiten der hochflexiblen TLM-Verpackungstechnologie. Auf der Interpack 2014 hat die jüngste TLM-Generation Premiere gefeiert. Zu den vorgestellten Innovationen zählt der Prototyp der weltweit ersten Verpackungsmaschine ohne Schaltschrank.

Einen Meilenstein für die Bildverarbeitung von Produkten markiert die Einführung des 3D-Scanners. Die Transmodule haben sowohl beim Gehäuse als auch in ihrem Innenleben ein Update erhalten. Insgesamt hat Schubert drei TLM-Pickerlinien und eine TLM-Verpackungsanlage ausgestellt. Die Verpackungsanlage stellt Shelf-Ready-Kartons mit Aerosoldosen her und arbeitet dabei mit automatischem Werkzeugwechsel.

Intelligente Software und reduzierte Mechanik
Schubert folgt bei allen Innovations-Projekten dem Grundsatz, intelligente Software und reduzierte Mechanik zu kombinieren. Dieser Ansatz verwirklicht sich auch bei der schaltschranklosen Verpackungsmaschine. Sichtbares Zeichen für den Wegfall herkömmlicher Elektrik ist der schmalere Kopfteil der TLM-Maschinengestelle, der sogenannte „Roboterhimmel“. Wo Gerhard Schubert mit Einführung der TLM-Baureihe den Schaltschrank platziert hat, wird in Zukunft weniger Platz benötigt, weil die Servoverstärker innerhalb einer dezentralen Steuerungsarchitektur zum TLM-Roboter gehören und keinen Schaltschrankplatz mehr benötigen. Außerdem wurde die Anzahl der elektronischen Teile erheblich reduziert. Bereits im aktuellen Entwicklungsstand dieses Projekts erreicht Schubert eine höhere Effizienz für die Herstellung und Konfiguration der Anlagen. Die Kunden profitieren von einem geringeren Wartungsaufwand. Und weil jede Funktion auch eine Fehlfunktion haben kann, sinkt bei weniger Bauteilen auch die Störanfälligkeit.

Räumliches Sehen verwirklicht
Der 3D-Scanner von Schubert verwirklicht räumliches Sehen. Das resultierende Höhenprofil gibt die dreidimensionale Form des zu verpackenden Produkts wieder. Die Entwicklung basiert auf dem stereoskopischen Ansatz, das heißt der Scanner nimmt von jedem Produkt zwei Ansichten aus verschiedenen Sichtwinkeln auf. Dabei realisiert er eine Höhenauflösung von 0.5 mm in einem Messbereich von 60 mm Höhe. Dieser Fortschritt eröffnet zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. Die erste TLM-Pickerlinie mit 3D-Scanner ging bereits bei einem Süßwarenhersteller in Belgien in Betrieb. Diese Technologie hebt die Qualitätskontrolle auf ein neues Leistungsniveau. Der 3D-Scanner erschließt attraktive Kontrollparameter wie Volumen, Gewicht und Stapelhöhe. Das Vision System toleriert Bandverschmutzungen, solange sie unterhalb einer gewissen Höhenschwelle liegen, und ermöglicht somit das Erkennen von Produkten unter erschwerten Bedingungen.

Intelligente Transportroboter angekündigt
Seit der Einführung des Transmoduls im Jahr 2009 haben weltweit rund 3.000 dieser Transportroboter ihren Dienst in TLM-Verpackungsanlagen aufgenommen. Sie befördern Produkte und Schachteln in TLM-Standardmaschinen oder Pickerlinien, dienen als Trägerschlitten der Tiefziehwerkzeuge oder unterstützen den auto-matischen Werkzeugwechsel. Auch die neuen TLM-Füllmaschinen konnten nur durch das Transmodul verwirklicht werden. Beim aktuellen Update des TLM-Transmoduls wurde der Transportschlitten verkürzt und mit einer LED-Anzeige für den Betriebszustand ausgestattet. Die Steuerungselektronik der Transmodule basiert nun auf einer Uni 5 Baugruppe, der aktuellen Steuerungsbaugruppe der neuesten Generation der Schubert Verpackungsmaschinensteuerung. Die Werte für die maximale Beschleunigung und Geschwindigkeit wurden maßgebend gesteigert. Weiter kündigt Schubert für die intelligenten Transportroboter bereits das nächste Ideenprojekt an: kurvenfähige Transmodule. Die Kurvenfahrt erhöht den Freiheitsgrad bei der Layoutgestaltung weiter. Unnötige Schnittstellen entfallen und die Kompaktheit der Anlagen steigt.

Leistungssteigerung bei Datenübertragung der VMS-Steuerung
Auch bei der Verpackungsmaschinensteuerung VMS gibt es Neuigkeiten. Die fünfte Generation der VMS-Module kommuniziert nicht mehr über den Signalbus, sondern über Sercos. Als standardisierter, echtzeitfähiger Ethernet-Bus bietet Sercos Vorteile bei der Datenübertragung und garantiert gleichzeitig die deterministische Übertragung von Signalen. Die Datenübertragung der VMS-Steuerung leistet jetzt 16.000 Signale pro Millisekunde und 10 Millionen Datenbits pro Sekunde, was einer vierfachen bzw. 200-fachen Leistungssteigerung entspricht. Schubert setzt Sercos in den TLM-Maschinen ausschließlich in Form von Ringstrukturen ein. Beim Ausfall einer Komponente oder der Unterbrechung einer Leitung kann die Steuerung den Fehlerort sicher lokalisieren und anzeigen. Da jeder Teilnehmer von zwei Seiten aus erreichbar ist, produziert die Anlage selbst bei einem Sercos-Kabelbruch störungsfrei weiter.

Technologien flexibel zum Verpacken verschiedenster Produkte
Die TLM-Technologie eignet sich dank ihrer Flexibilität grundsätzlich zum Verpacken jedes Produkts. Die vier ausgestellten Verpackungsmaschinen geben einen Eindruck von der Bandbereite, die Schubert bietet. Der Prototyp der schaltschranklosen Verpackungsmaschine verarbeitet als Produkt Infusionsbeutel. Für die Kunden aus der Pharmabranche stehen als Ansprechpartner die Spezialisten des neuen Kompetenzteams Schubert Pharma bereit. Die Verpackungsanlage für das Kartonieren der Aerosoldosen wird nach der Interpack an einen Kunden ausgeliefert. Anhand dieses Exponats können sich die Messebesucher über die Funktion des automatischen Werkzeugwechsels informieren und sich unmittelbar vom Mehrwert dieser Technologie überzeugen. Die Anlage besteht aus nur vier Teilmaschinen. Sie verarbeitet aktuell Aerosoldosen in vier verschiedenen Größen und stellt Shelf-Ready-Kartons in vier unterschiedlichen Abmessungen her (Kartontray plus Deckel). Die Leistung liegt bei 320 Produkten pro Minute.

Einen Eindruck von den vielfältigen Optionen für die Getränkeindustrie hat eine Pickerlinie vermittelt, die mit TLM-F44 Robotern Flaschen auf Transmodule gruppiert. Die Messemaschine arbeitet mit einer Leistung von 12.000 Flaschen/Stunde und demonstriert das staulose Handhaben von Produkten. Schubert kombiniert eine kompakte Bauweise mit hoher Flexibilität, und genau diese Anforderung stellt sich in vielen Produktionsstätten der Getränkeindustrie. Eine weitere Pickerlinie gruppiert Schokoriegel auf TLM-Transmodule. Die Messemaschine arbeitet mit einer Leistung von 600 Riegeln pro Minute und veranschaulicht, wie TLM-Anlagen Produkte flexibel und äußerst schonend handhaben.

Ralf und Gerald Schubert haben sich auf die Aussicht gefreut, das Ergebnis der Investition von vielen tausend Mannstunden an Forschungs- und Entwicklungsarbeit auf der Interpack erstmals vorzustellen. „Unsere Kunden schätzen uns als Partner, der seiner Zeit immer etwas voraus ist“, berichtet Gerald Schubert. „Die Wahrheit ist: Mit unseren Innovationen bestimmen wir die Zukunft des Verpackungsmaschinenbaus.“ 

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