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Rotationsstanzen

Motion Control gleicht Toleranzen bei der Materialzuführung aus

| Autor/ Redakteur: Frank Mertens / Monika Zwettler

Zur Automatisierung einer Rotationsstanzmaschine für die stückweise Bearbeitung von Kartonagen kommt eine Motion-Control-Lösung zum Einsatz, die die Stanzwerkzeuge mit der Bandgeschwindigkeit synchronisiert und dadurch Toleranzen in der Produktbogenzuführung ausgleicht.

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Bild 3: Die komplette Antriebsregelung des E-Darc C ist parallel auf einem FPGA platziert, sodass die Regelalgorithmen parallel abgearbeitet werden. Bild: Ferrocontrol
Bild 3: Die komplette Antriebsregelung des E-Darc C ist parallel auf einem FPGA platziert, sodass die Regelalgorithmen parallel abgearbeitet werden. Bild: Ferrocontrol
( Archiv: Vogel Business Media )

Die Automatisierung von Stanzmaschinen stellt hohe Anforderungen an die Steuerung, sie ist von zentraler Bedeutung für Präzision und hohe Geschwindigkeit. Zwei Aspekte sind maßgeblich: Die Schneidprofile (Matrizen und Stempel) müssen eine exakt definierbare und reproduzierbare Schneidgeometrie aufweisen und die Werkzeugwellen müssen absolut synchron und mit einer hohen Rundlaufgenauigkeit angetrieben werden.

Motion Control-Komplettlösungen können mit optimal aufeinander abgestimmten Komponenten und der passenden Software für schnelle Erfolge bei der Maschinenautomation sorgen – wie bei der jüngsten Innovation im Bereich Maschinenbau des Unternehmens Spilker GmbH in Leopoldshöhe.

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Mittels Sensorik Stanzwerkzeuge mit den einlaufenden Bögen exakt synchronisieren

Spilker baut seit 1963 Stanzwerkzeuge, die Hauptkunden des Unternehmens kommen aus der Druck- und Papierindustrie. Die jüngste Innovation ist eine 1-Achs-Rotationsstanze für die stückweise Bearbeitung von Karton. Das heißt, die Stanzwerkzeuge müssen mit der Bandgeschwindigkeit beziehungsweise den einlaufenden Bögen exakt synchronisiert werden. Dafür werden Sensoren eingesetzt, die die vordere Kante des Kartons und Referenzmarken erkennen. Die Rotationsstanze erreicht Geschwindigkeiten bis 100 m/min, die Rundlaufgenauigkeit liegt bei ±4 µm.

Im sogenannten intermittierenden Betriebsmodus werden die Stanzzylinder in wenigen Millisekunden asynchron zur Bandgeschwindigkeit beschleunigt beziehungsweise gebremst. Mit anderen Worten: Die Relativgeschwindigkeit zwischen Material und Stanze ändert sich, um die jeweilige Produktvorderkante zu erfassen. Diese neuartige Positionssteuerung ermöglicht variable Abstände der Produktbögen und gleicht Toleranzen in der Zuführung aus.

Bediener wählt nach Stanzblechwechsel aus Datenbank passendes Stanzbild aus

In einer Datenbank sind verschiedene Stanzzylinder und Werkzeuge abgelegt. Nach einem Stanzblechwechsel wählt der Bediener lediglich das entsprechende Stanzbild aus. Damit ist der passende Synchronlauf beim Wiederanfahren der Produktion gesichert.

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