Der Digital Pad Printer baut mit 2,0 x 1,2 x 1,9 m aufgrund des integrierten Transportsystems XTS sehr kompakt. (Quelle: Beckhoff Automation)
Maximale Flexibilität, nahezu keine Umrüstzeiten sowie reduzierter Wartungsaufwand und Platzbedarf – dies hat die schwedische Graniten Group mit ihrer digitalen Tampondruckmaschine umgesetzt. Ohne das intelligente Transportsystem eXtended Transport System (XTS) von Beckhoff als Kernelement wären diese Features kaum zu realisieren gewesen. Damit wird es auch den Anforderungen der Pharmaindustrie gerecht und kann eine ungleichmäßige Produktzuführung in einen gleichmäßigen Produktausstoß umwandeln.
Die globale Pharmaindustrie als Zielbranche setzt derzeit laut Graniten zunehmend auf komplett, das heißt zu 100%, automatisierte Prozesse – in Produktion, Druck und Verpackung. Selbstredend für die Branche sind Anforderungen wie außergewöhnlich hohe Geschwindigkeiten, Effizienz, Hygiene, lückenlose Qualitätskontrolle, Rückverfolgbarkeit, geringer Wartungsaufwand und minimale Stellflächen – kombiniert mit extremer Flexibilität. All diese Kriterien erfüllt Graniten mit der Einführung der digitalen Tampondruckmaschine auf XTS-Basis. Graniten wurde in den frühen 1990er Jahren von Ingenieuren als technologieorientiertes Unternehmen gegründet und umfasst heute die drei Geschäftsbereiche Maschinen, Engineering sowie Service & Support. „In den letzten Jahren haben wir innovative Maschinen für die Karton- und Kistenverpackung, Palettierung und Leckage-Erkennung für BFS-Systeme entwickelt“, erläutert Fredrik Sollenby, Geschäftsführer & Vice President Sales and Marketing von Graniten. BFS steht für Blow, Fill, Seal. Hinzu gekommen ist nun der schnelle und flexible Digitaldruck mit dem der Maschinenbauer eine Lücke im Gesamtprozess schließt. „Dies erleichtert es der Pharmaindustrie, den gesamten Workflow auf intelligente Weise zu optimieren“, so Sollenby.
Upgrade für den planaren Bruder
geänderter Orientierung weiter fahren. (Quelle: Beckhoff Automation)
Intelligenter Produkttransport
Während das eXtended Transport System ‚auf Schienen‘ läuft, erschließt das auf Magnetschwebetechnik basierende Transportsystem XPlanar zusätzliche Freiheitsgrade. Das System wartete zur Hannover Messe digital mit einem interessanten Upgrade auf – der softwarebasierten Mover-Rotation.
Das Planarmotorantriebssystem lässt sich per Softwareupdate mit einem zusätzlichen Freiheitsgrad aufrüsten – der 360°-Mover-Rotation mit bis zu 10 Hz oder 600 Umdrehungen pro Minute. Dieses Feature erweitert den Anwendungsbereich des Transportsystems. Beispielswiese lässt sich damit die Orientierung der Werkstücke für eine optische Qualitätsprüfung ändern, verschiedene Flüssigkeiten mischen oder Pulver einrühren. Zudem können die Mover die Rotationspositionen im System in geänderter Orientierung verlassen, sodass die transportierten Werkstücke entsprechend des weiteren Verarbeitungsprozesses korrekt ausgerichtet sind.
Realisiert wurde die Mover-Rotation durch die tiefgehende Integration des XPlanar-Systems in die PC-basierte Steuerungstechnik von Beckhoff Automation. Daher reicht ein Softwareupdate aus, um die neue Funktionalität auch in bereits bestehenden Anlagen zu implementieren. Spezielle Hardware ist dafür also nicht erforderlich.
Das Antriebssystem ermöglicht den schwebenden, parallelen und individuellen Transport von Produkten. Die frei beweglichen
Mover können über den Kacheln beliebig in zwei Dimensionen verfahren. Dabei kann auch der Abstand zwischen Mover und Kachel bis zu 5 mm Hub variiert werden. Und sollte bei größeren Objekten oder Gebinden die Tragfähigkeit der verschiedenen Standard-Mover einmal nicht ausreichen, lassen sich mehrere Mover mit einem Koppel-Rahmen aus Aluminium zu einer größeren Einheit kombinieren, Die Mover agieren dann zusammen als eine Transport-Plattform und können größere Massen auf den Kacheln schwebend transportieren. Die gekoppelten Mover ermöglichen so Traglasten weit jenseits der 20 kg.
Intelligentes Transportsystem sorgt für mehr Flexibilität
Der Digitaldruck als solcher ist ein in der Pharmaindustrie bereits bekanntes Verfahren. Mit dem intelligenten Transportsystem XTS als Kernelement erweitert der Digital Pad Printer nun jedoch dessen bisherige Einsatzmöglichkeiten. Entscheidend dafür ist, dass die Mover für den Produkttransport individuell gesteuert werden können, das heißt mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Abständen. Auf diese Weise lässt sich einfach und softwarebasiert eine Pufferfunktion realisieren, um zum Beispiel für länger dauernde Arbeitsschritte genügend Zeit zur Verfügung zu haben. Sollenby führt hier den UV-Härtungsprozess der Druckfarbe als typisches Beispiel an. Außerdem lassen sich Produkte mit kleinen Abweichungen von den engen Toleranzfenstern effizient aus dem Prozessablauf ausschleusen. „Was den Digital Pad Printer von konventionellen Systemen deutlich unterscheidet, ist das Transportsystem XTS“, stellt Fredrik Sollenby heraus. Mit dem Transportsystem ist auch bei unregelmäßiger Produktzuführung und individueller Handhabung der Arbeitsschritte ein gleichmäßiger Prozessablauf möglich. Dies hat zur Folge, dass die Produkte stets kontinuierlich geordnet ausgebracht werden. Für die nachfolgenden Anlagen, zum Beispiel eine Schlauchbeutelmaschine, bedeutet das eine konstant gleichförmige Beschickung.
Granitens digitale Tampondruckmaschine auf der Scanpack 2018
Hinzu kommen weitere Vorteile für den Endanwender: Maschinenanwender können die Umrüstzeit zwischen verschiedenen Aufträgen nahezu auf Null reduzieren sowie die Zeit für Service und Wartung verringern. Denn XTS ersetzt den bisher notwendigen Anteil an Mechanik zu einem großen Teil durch Software. Außerdem reduziert die Maschine den CO2-Fußabdruck. „Der Digitaldruck direkt auf einen Kunststoffbehälter oder eine Papierverpackung ist schneller und weitaus nachhaltiger als der konventionelle Tampondruck auf Etiketten,“ so Sollenby. Und auch der reale Footprint fällt besser auf, denn mit XTS konnte die Entwickler von Graniten die Druckmaschine wesentlich kleiner als bisherige Systeme bauen.
Mehr als 15 Maschinen wurden bereits ausgeliefert; weitere sind derzeit in Bearbeitung. Laut Frederik Sollenby unterstützt die Beckhoff-Technologie dabei optimal die Philosophie von Graniten: „Wir entwickeln intelligente, schlüsselfertige Maschinenlösungen genau entsprechend den spezifischen Kundenanforderungen. Wir arbeiten seit sechs Jahren mit Beckhoff zusammen und schätzen den innovativen technischen Ansatz zur Lösung komplexer Industrieprobleme sowie den umfassenden Support.“
Autor
Håkan Brandt,
Geschäftsführer von Beckhoff Automation in Schweden.