Linienportal automatisiert die Stanzwerkzeug-Verpackung

Die Wink Stanzwerkzeuge GmbH & Co. KG, spezialisiert auf die Produktion von Präzisionswerkzeugen für die Druck- und Converting-Industrie, treibt ihre Automatisierung voran, und so erfolgt seit rund einem Jahr die Bereitstellung der Kartonbögen in der Verpackung über ein Linienportal von Rollon. Mit von der Partie sind dabei auch die Firmen Kettec und Inperfektion.

Ob zur Kennzeichnung oder Verzierung, als Preisschild oder Werbeträger: Etiketten sind in Büro, Handel und Industrie unerlässlich. Genauso vielfältig wie die Funktionen sind die Ausführungen und Varianten, die ihre endgültige Form durch Stanzen erhalten. Zu den international führenden Herstellern von Stanzwerkzeugen für die grafische Industrie gehört die Firma Wink mit Hauptsitz im niedersächsischen Neuenhaus. Die hochpräzisen Stanzbleche, Rotationszylinder, Bandstahlschnitte und weiteren Maschinenkomponenten sind rund um den Globus im Einsatz und sorgen bei Herstellern von Etiketten, Verpackungen und vielen weiteren gestanzten Produkten für den optimalen Schnitt. Innovative Lösungen, eine kontinuierliche Wachstumsstrategie sowie zukunftsfähige Fertigungstechnologien tragen maßgeblich zum Erfolg dabei. So hat Wink unter anderem seine Verpackungszuführung mit Linearachsen von Rollon automatisiert.

„Auf Rollon bin ich durch das Ausstellerverzeichnis der Automatica-Messe aufmerksam geworden. Nach der Erstkontaktaufnahme sind wir uns relativ schnell einig geworden und das Projekt wurde innerhalb von nur fünf Monaten realisiert“, erinnert sich Egor Keller, Konstruktion & Entwicklung bei Wink. „Positiv sind vor allem die schnellen Reaktionszeiten sowie die lösungs- und kundenorientierte Vorgehensweise. Auch der kooperative Ansatz von Rollon gefällt mit gut. So liefert Rollon nicht allein lineartechnische Komponenten, sondern vermittelt gleich die passenden Systemintegratoren. Bereits bei unserem ersten Termin waren Vertreter der Firmen Kettec und Inperfektion mit dabei.“

Mit Kettec verbindet Rollon eine langjährige Kooperation. Das Maschinenbau-Unternehmen ist Systempartner von Rollon und zeichnete für die Entwicklung, Konstruktion und Montage der Verpackungsanlage bei Wink verantwortlich. Inperfektion lieferte die Steuerungs- und Automatisierungstechnik.

Um einen sicheren Versand zu gewährleisten, wird für die empfindlichen Wink-Stanzbleche eine Innen- sowie eine Außenverpackung benötigt. Das neue Portalsystem stellt diese automatisiert in sechs unterschiedlichen Größen (250 x 600 mm bis 1.400 x 700 mm mit einem Gewicht von 300 bis 900 g) bereit. Es besteht aus einer Y-Achse (horizontal) mit Überlänge sowie zwei bidirektionalen, parallel angeordneten Lineareinheiten, die am Schlitten der Y-Achse befestigt sind und die Z-Achse bilden (vertikal).

Das Linienportal steht im Lager und gibt die angeforderte Verpackung über eine Ausgabeschütte zu den Mitarbeitern auf der anderen Seite der Wand. „Die Kartonbögen sind nach Größe sortiert und werden in insgesamt zwölf Entnahmestellen auf circa 1,9 m Höhe gestapelt“, erklärt Keller. „Die Anlage entnimmt einen Verpackungskarton von oben über einen Sauggreifer, fährt ihn zur Ausgangsschütte, dreht ihn mittels pneumatischer Schwenkeinheit um 90° und legt ihn dann ab. Anschließend wird die Prozedur mit dem dazugehörigen Gegenstück wiederholt.“

Der Mitarbeiter hat so Innen- und Außenverpackung sofort zusammen. Auch die richtige Adressierung ist sichergestellt, denn die Umverpackung wird auf dem Weg zur Schütte noch mit der entsprechenden Kundenadresse bedruckt. So sind Verwechslungen ausgeschlossen. Auch kann der Mitbearbeiter genau die Kartons anfordern, die er gerade benötigt.

Gefordert war eine hohe Dynamik und Taktzeit für zwei Verpackungen unter 30 s. Zudem musste eine hohe Genauigkeit gewährleistet werden, da die Schütte, in die die Verpackungskartons hochkant heruntergelassen werden, ähnlich einem Briefkasten sehr schmal ist. Als besondere Herausforderung kam die geringe Hallenhöhe von 4,5 m hinzu. Trotz dieser baulichen Einschränkung sollte der Greifer in der Lage sein, sowohl die oberen Kartons in circa 2 m Höhe als auch die unteren Lagen des Stapels (beinahe Fußbodenhöhe) zu erreichen. Aufgrund dieser Anforderungen entschied sich  Kettec für Achsen des Smart Systems von Rollon.

Die Linearachsen des Smart Systems bestehen aus einem selbsttragenden Aluminium-Strangpressprofil. Der Antrieb erfolgt durch einen stahlverstärkten Zahnriemen aus Polyurethan. Sie zeichnen sich durch hohe Geschwindigkeiten und Beschleunigungen, eine hohe Wiederholgenauigkeit von ± 0,05 mm, geringe Geräuschentwicklung sowie eine lange Lebensdauer aus. „Ich arbeite bereits seit vielen Jahren mit Rollon zusammen und bin absolut überzeugt von den Produkten. Qualität, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit stimmen einfach“, so Joachim Schmitz, Leiter Entwicklung und Vertrieb bei Kettec, und ergänzt: „Was ich außerdem sehr schätze, ist die gute und enge Zusammenarbeit. Wir ergänzen uns in unserem Austausch mit dem Kunden und versuchen auch Lösungen zu schaffen, die nicht unbedingt vom Standard hergeleitet sind.“

Die Y-Achse bewegt die am Schlitten befestigte Z-Achse mit einer Geschwindigkeit von bis zu 3 m/s sowie einer Beschleunigung bis zu 3 m/s2 zu den einzelnen Positionen der unterschiedlichen Verpackungskartons. Aufgrund der großen Anzahl an Verpackungsgrößen und der Aufteilung von Innen- und Außenverpackung ist ein großer Verfahrweg notwendig. Zum Einsatz kommt hier eine Rollon-Linearachse vom Typ R-Smart 160SP6 mit einer Gesamtlänge von 10,5 m und einem Hub von 9,8 m.

Bei der Z-Achse konnte man aufgrund der niedrigen Deckenhöhe platztechnisch nicht so aus dem Vollen schöpfen. Die Lösung war schnell gefunden. So sorgen jetzt zwei bidirektionale Achsen vom Typ B-Smart 60SP3 mit einer Gesamtlänge von circa 1,9 m sowie einem Hub von zweimal 1.100 mm für ausreichend Bewegungsfreiheit in der Vertikalen.

„Durch den Einsatz einer Teleskopachse brauchen wir nur die halbe Länge, um den gleichen Hub zu erzeugen“, erläutert Schmitz die Vorteile der B-Smart. „Für die R-Smart spricht, dass sie dank ihrer Konstruktion sehr robust und hochdynamisch ist. Aufgrund dieser Eigenschaften wird sie häufig in Mehrachsportalen eingesetzt und hat sich dort in vielen Anwendungen bewährt.“ Zum Schutz gegen das Eindringen von Schmutz sind die Achsen allseitig mit Abstreifern versehen.

Die Elektrik und Automatisierung der Verpackungsanlage hat die Firma Inperfektion übernommen. Kettec hat bereits eine Vielzahl an Projekten mit dem Full-Service-Provider für Automatisierungslösungen realisiert. Die beiden Firmen kennen und schätzen sich seit vielen Jahren und treten oft gemeinschaftlich als Partner auf. „Unser Liefer- und Leistungsumfang für Wink umfasste das gesamte Engineering. Unsere Aufgabe war es also, aus der Idee ein Stück Realismus zu machen“, so Geschäftsführer Ralf Aldenhoven. Dazu gehörten in diesem Fall Software-Erstellung, Schaltschrankbau, Antriebsauslegung und Verkabelung sowie Inbetriebnahme und Übergabe beim Kunden vor Ort.

„Was die Zusammenarbeit mit Rollon betrifft, möchte ich besonders den Service und Support der technischen Abteilung hervorheben. Dieser ist wirklich hervorragend“, erzählt Aldenhoven begeistert. „Ob Bewegungsprofile, Maximalgeschwindigkeiten, Beschleunigungen, Verzögerungen oder Taktzeiten – was immer wir an Informationen benötigt haben, haben wir innerhalb kürzester Zeit bekommen. Auch die Dokumentation von Rollon ist sehr gut.“

Seit knapp einem Jahr ist die Verpackungsanlage bei Wink Stanzwerkzeuge inzwischen in Betrieb und läuft seitdem absolut reibungslos. Auch während der Stoßzeiten beim Versand funktionieren die Lineareinheiten zuverlässig und gewährleisten eine effiziente Bereitstellung des Verpackungsmaterials. „Da die Inbetriebnahme zu unserer vollen Zufriedenheit ablief, haben wir direkt danach ein weiteres Projekt in Auftrag gegeben“, so Keller. „So werden demnächst einige Führungsschienen in unserem Betriebsmittelbau verwendet, auch wird eine weitere Linearachse von Rollon eingesetzt. Umsetzung bzw. Aufbau ist für diesen Sommer geplant.“ Auch bei diesem Projekt sind die Experten von Kettec und Inperfektion wieder mit von der Partie.

Klaus-J. Hermes