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PC-basierte Steuerungs- und Antriebstechnik Sicher automatisiert

Redakteur: Silvano Böni

Die Durrer Spezialmaschinen AG aus Küssnacht am Rigi entwickelt Sondermaschinen für verschiedenste Branchen. Ein aktuelles Beispiel für die papierverarbeitende Industrie ist die Rega 3, die das Stanzen der zum Beispiel von Katalogen her bekannten Griffregister übernimmt. Durrer hat diesen Vorgang vor Jahren mit vollautomatischen Maschinen revolutioniert und nun eine neue Generation entwickelt, die dies schneller, flexibler und mit erhöhter Prozesssicherheit erledigt. Grundlage bildet dabei die Steuerungs- und Antriebstechnik von Beckhoff.

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Mit der Durrer-Maschine Rega 3 lässt sich der komplexe Vorgang des Stanzens von Griffregistern nun vollständig automatisieren.
Mit der Durrer-Maschine Rega 3 lässt sich der komplexe Vorgang des Stanzens von Griffregistern nun vollständig automatisieren.
(Bild: Beckhoff)

Als Sondermaschinenbauer profitiert Durrer von langjähriger Erfahrung in den unterschiedlichsten Anwendungsfeldern, insbesondere mit hohen Anforderungen an die Bewegungssteuerung. Dies zeigt sich auch bei der jüngst entwickelten Rega 3. Dabei konnten die äusserst komplexen Bewegungsabläufe, insbesondere durch die kompakt bauende OCT-Antriebstechnik von Beckhoff, in einem lediglich 2,8 x 1,8 x 2,0 m grossen Bauvolumen realisiert werden. Aufgebaut ist die Maschine aus zwei unabhängigen, manuellen Ein- und Auslagestationen, die dem vollautomatisch arbeitenden Zähl- und Stanzwerk abwechselnd Produkte wie Adressregister, Kataloge und Lexika zuführen. Die Verarbeitungsstation selbst besteht aus einer Übergabeeinheit, dem Parallel-Eckenzählwerk mit Zählkontrolle, dem Stanzwerk sowie einem fahrbaren Arbeitstisch für die Zähl- und Stanzeinheit und dem Förderband zur Entsorgung der Papierreste.

Die wichtigsten Besonderheiten der Maschine beschreibt Patrick Suter, Bereichsleiter Entwicklung bei Durrer: «Die Rega 3 kann sowohl Hard- als auch Soft-Cover-Produkte verarbeiten, und das bis zum Format 350 x 350 mm und mit allen maschinell zählbaren Papierarten. Dabei ermöglicht das Parallel-Eckenzählwerk eine automatische Kontrolle schon während des Zählprozesses. Der Bedienkomfort der Maschine wird durch die einfache Parametereingabe mit Menüführung über das Maschinenterminal unterstützt. Blattanzahl beziehungsweise Stanzparamater, wie Länge und Einschnitttiefe, lassen sich für jede Stanzung individuell programmieren sowie über die entsprechende Rezeptur bei Bedarf einfach aufrufen und beispielsweise bei jährlichen Katalogen wieder verwenden.»

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Offene und flexible Steuerungstechnik

Für die Automatisierung der Sondermaschinen setzt Durrer bereits seit 2008 auf PC-based Control von Beckhoff. Ausschlaggebend war laut Patrick Suter vor allem die Offenheit, Flexibilität und Modularität dieser Steuerungstechnik: «Dies beginnt bei der Breite des Produktspektrums, das sowohl steuerungs- wie auch antriebsseitig alle Anforderungen abdeckt. Zudem steht uns, nicht zuletzt mit Innovationen wie der XFC-Technologie (eXtreme Fast Control) oder dem eXtended Transport System (XTS), ausreichend Leistungspotenzial für zukünftige Entwicklungen zur Verfügung, ohne dass dafür ein Systemwechsel nötig wäre. Weitere wichtige Argumente waren für uns die hohe Produktqualität und der umfassende Support.»

Offenheit und Flexibilität sprechen auch für EtherCAT als Kommunikationssystem. Denn zum einen – so Patrick Suter – handele es sich dabei um einen Ethernet-basierten und damit auf IT-Standards basierenden, also zukunftsgerichteten Bus. Zum anderen habe sich EtherCAT zu einem so weit verbreiteten Standard entwickelt, dass beispielsweise Sensorikkomponenten von Drittanbietern ausreichend zur Verfügung stünden. Zudem sei die sicherheitsgerichtete Kommunikation integraler Bestandteil und daher auch die Safety-Anwendung im Rahmen eines durchgängigen Gesamtsystems aus Steuerungs- und Antriebstechnik realisierbar. Auf diese Weise habe man ohne grossen Aufwand und ganz nach Bedarf über TwinSafe-I/Os oder die TwinSafe-Drive-Optionskarte AX5805 den Schutz der Bedienperson vor dem fast 40 cm langen Stanzmesser umsetzen können. Hierzu zählen die Überwachung von Schutztüren, -toren, Lichtgittern und Klemmleisten sowie die Zu- beziehungsweise Abschaltung der pneumatischen Hauptventile und das Steuern der Servoachsen per SS1, SOS und STO.

Die Steuerungsfunktionen der Rega 3 übernimmt ein Embedded-PC CX2020, mit Celeron-CPU, 1,4 GHz Taktfrequenz und dem Betriebssystem Windows Embedded Standard 7. Für die Visualisierung der Maschinendaten sorgen die Software TwinCAT PLC HMI und das 15,6-Zoll-Multitouch-Control-Panel CP2916. Vorteile sieht Patrick Suter hier ebenfalls im Sinne der Zukunftsorientiertheit: «Das Control Panel unterstützt durch sein Widescreen-Format optimal unsere HMI-Oberfläche und eröffnet mit der Multitouch-Funktionalität ein enormes Innovationspotenzial für zukünftige Visualisierungsentwicklungen. Hinzu kommt das moderne und elegante Panel-Design.»

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