Mehr als 100 Jahre Engagement für den technischen Fortschritt haben uns zum führenden Hersteller in den Bereichen variable Frequenzumrichter, Servoantriebe, Steuerungstechnik und Robotik gemacht.
Effiziente und nachhaltige Gestaltung einer keimfreien Abfüllanlage für Ampullen und Flakons
Seit fast 60 Jahren entwickelt und produziert IMA S.p.A. Maschinen für die Verarbeitung und Verpackung von Pharmazeutika, Kosmetika, Lebensmitteln, Tee und Kaffee. Das Unternehmen hat es sich zur Aufgabe gemacht, in Technologien zu investieren, mit denen die Lebensqualität auf unserem Planeten verbessert, die Lebensmittelverschwendung reduziert, der Zugang zu wirksameren Arzneimitteln verbessert und der Umweltschutz vorangetrieben werden kann.
Unlängst hat IMA Life beschlossen, das Standardmodul seiner Mehrformat-Rotationsfüllmaschinen der Serie VEGA, Teil der keimfreien Abfülllinie für Ampullen und Flakons für sterile Umgebungen, durch den Einsatz eines Hybrid-Antriebssystems von einem mechanischen auf ein vollelektronisches System umzustellen.
Für die grundlegenden Funktionen der Maschine, Beförderung der Flaschen und Verwaltung des Reinigungswagens, besteht das mechatronische Teilsystem der Achsensteuerung aus der Maschinensteuerung MP3300iec mit Motoren und Antrieben Sigma 7 von Yaskawa.
Herausforderung
Das System beinhaltete eine große Herausforderung: ein nicht digitales, nicht in Echtzeit arbeitendes Teilsystem in ein digitales Echtzeit-Steuerungssystem einzugliedern. Die Umrüstung der Baureihe VEGA erforderte den Einsatz von zwei Spezialmotoren zum Anheben des Karussells, die weder von Yaskawa hergestellt noch mit einer digitalen Schnittstelle von Yaskawa ausgestattet waren und daher nicht direkt von der gewählten Steuerung verwaltet werden konnten.
Eine weitere Herausforderung war die Tatsache, dass das externe 2-Motoren-/Antriebssystem mit einem inkrementellen Encoder ausgestattet ist, sodass es sich um eine mechanische Konfiguration mit vertikalem Portal handelte, bei der die Einstellung beim Anfahren der Maschine, die Verwaltung und Korrektur möglicher mechanischer Abweichungen beim normalen Zyklus und im Falle eines Nothalts geregelt werden musste.
Lösung
Von den unterschiedlichen Lösungen entschied sich Ima für die Steuerung des externen Systems über ein bestimmtes Streaming von Bewegungsdaten, erzeugt von einer virtuellen Achse in der Yaskawa-Steuerung. Die Lösung erwies sich nicht nur als robust und zuverlässig, sondern ermöglichte auch eine Einsparung an Bauteilen und Verkabelungen.
Nutzen
Bei den Tests zur Untersuchung der Toleranz der Streaming-Lösung haben wir versucht, die SPS der Yaskawa-Steuerung mit einem Dutzend zusätzlicher virtueller Achsen in elektronischen Nocken, einigen FOR_TO-Zyklen und mehreren Unterroutinen zu überlasten. Das Ergebnis war ausgezeichnet: Die SPS überschritt nicht 60 % ihrer Rechenkapazität, was bestätigt, dass sich das Echtzeitmanagement und das Multitasking der SPS genau wie erwartet verhalten. „Das Motion-Control-System von Yaskawa erwies sich nicht nur als leistungsstark in Bezug auf Hard- und Software, sondern wurde auch so ausgelegt, dass es dank des überwiegenden Einsatzes von Standardteilen die Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit des Endprodukts gewährleistet‟, fasst Maurizio Lodato zusammen. „Darüber hinaus ist die Lösung aufgrund ihrer hohen Leistung, die eine geringere Energiebelastung ermöglicht, umweltfreundlich‟.
