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B&R hat die richtige Lösung für ...

Abfüllen im µs-Bereich

Die B&R-Automatisierungsplattform kann sowohl eine gravimetrische (füllstandbasierte) als auch eine volumetrische (durchgangsbasierte) Abfüllung steuern. Die Plattform synchronisiert die beteiligten Ventile und Sensoren in Echtzeit. POWERLINK- und Net-Time-Funktion gewährleisten eine Synchronisation im µs-Bereich, damit wird die Lösung auch den höchsten Leistungsansprüchen am Markt gerecht.

reACTION Logo transparent Bildschirm schwarz
Antriebslösung mit Höchstleistung
ACOPOSmulti Servomotor_WEISS

Mit dem Echtzeit-Ethernet POWERLINK und den umfassenden B&R-Antriebslösungen werden auf einer Produktionslinie bis zu 2.000 Produkte pro Minute gefertigt. B&R steigert die Produktqualität bei gleichzeitig erhöhtem Durchsatz.

Bei einem Buszyklus von 400 µs und einer Stromregelung von 50 µs erlaubt die ACOPOS-Serie sehr schnelle, ereignisbasierte Kurvenscheiben-Transitionen, wie moderne High-Speed-Verpackungsmaschinen sie benötigen. Ohne jeglichen Programmieraufwand aktualisiert der Antrieb alle 400 µs jede Abweichung des Kurvenscheibenprofils. Diese hervorragende Performance ist völlig unabhängig von der Leistung der verwendeten Steuerung und von der Anzahl realer und virtueller Achsen.

Die Trigger-Eingänge der ACOPOS-Serie werden innerhalb von Nanosekunden registriert und sind bestens geeignet für Aufgaben wie Druckmarkenkontrolle, Förderbandsynchronisierung, rotierende Messer oder Fliegende Säge sowie zur Qualitätskontrolle. Die schnelle Verarbeitung ermöglicht es, in Echtzeit zu reagieren und ruckfreie Bewegungswechsel durchzuführen, und zwar ohne große Aufwände bei der Entwicklung der Applikationssoftware.

Auf 1 µs präzise kleben, markieren und Ausschuss erkennen

Mit NetTime bietet B&R Hochleistungs-Echtzeitsynchronisation über POWERLINK an. Mit einer Präzision von 1 µs werden mehrere Impulsgeberstellungen (real und virtuell) und verteilte I/Os (analog oder digital) synchronisiert.

Externe Geräte zur digitalen Nockenumschaltung sind überflüssig. Sie wurden traditionell bei schnellen Verpackungsmaschinen zum Wechsel zwischen verschiedenen Funktionen benötigt. Dazu zählen zum Beispiel Klebstoffsprühung, Markierung, Ausschusserkennung.

Die digitalen Ausgangsmuster von NetTime können mit extrem schnellen Impulsen getaktet werden; die Auflösung liegt bei 125 ns. Damit werden schnell laufende Markierungen (Druck- oder Produktidentifikationsmarken) mit einem Intervall von 1 µs aufgezeichnet.

Die Technologie-Bibliothek ist umfassend, sie verfügt über eine leicht zu bedienende Benutzerschnittstelle zur Konfiguration des Zusammenspiels von Sensoren und Aktoren – mit automatischer Zeit-/Positions-Konversion und Totzeit-Kompensation.

Powerlink_Logo_CMYK
NetTime Logo transparent Bildschirm
Automatische Identifikation der Klebeeinheit

Endkunden möchten in der Produktion ein Höchstmaß an Flexibilität erhalten und investieren deshalb in mechatronische und modulare Etikettiermaschinen. Dabei müssen die Klebe-Komponenten kurzfristig von einer Maschine zur anderen transferiert werden können. POWERLINK wurde speziell für diese Bedarfsfälle geschaffen: Zu den Standardfunktionen von POWERLINK zählen die automatische Node-Erkennung ebenso wie die Unterstützung von Verbindungen im laufenden Betrieb („Hot-Plug“). Schnelle und betriebssichere Änderungen im laufenden Prozess erhöhen Standzeit und Anlageneffektivität.

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Bewegungen flexibel steuern

Der Einsatz von elektronischen Kurvenscheiben in Verpackungsmaschinen kann eine Online-Änderung von Bewegungsprofilen erforderlich machen. Beispiele dafür sind Änderungen an Produkt und Verpackung, Druckmarken-Korrektur, gleichzeitiges Schneiden und Versiegeln („Cut-and-seal“), Bandverfolgung und Produkthandling. Mit dem sogenannten B&R-Automat ermöglicht es B&R, die Bewegungsprofile dynamisch zu ändern. Der Automat erfordert keine neuen Berechnungen in der Steuerung; die Erstellung der Applikation wird vereinfacht, beschleunigt und stabiler. Der Grund: Die Performance wird unabhängig von der Rechenleistung der Steuerung, der Netzwerk-Konnektivität und unabhängig von der Gesamtzahl der Achsen sichergestellt.

Der Automat erlaubt alle 400µs einen Kurvenscheibenwechsel. Das Profil der Kurvenscheibe ist direkt auf den Servoumrichtern hinterlegt. Der Benutzer kann eine Vielzahl von Bedingungen für Bewegungsgrenzen, Limits nach Profiltyp, Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Rotation etc. definieren. Der Automat berechnet selbständig in Echtzeit das bestmögliche Bewegungsprofil für einen Kurvenscheibenwechsel unter Berücksichtigung externer Ereignisse wie Hardware- oder Softwarezuständen.

Der B&R-Automat kombiniert die Vorteile zentraler Programmierung und dezentraler Performance sowie hochflexibler Änderungen der Kurvenscheiben – sogar bei den Spitzengeschwindigkeiten, die marktübliche Verpackungsmaschinen heute erreichen. Die Konfiguration und Programmierung der Kurvenscheiben erfolgt in der Automatisierungssoftware Automation Studio. Der B&R-Automat ist fixer Bestandteil der Servoumrichter-Serie ACOPOS und basiert zu 100% auf einer Softwarelösung.

Automation Studio mit Schriftzug_WEISS
Bewegungen optimal steuern

Die Performanz der B&R-Bewegungssteuerung gewährleistet die beste Versiegelungsqualität bei höchsten Produktionsgeschwindigkeiten. Die Funktionsblöcke MC_MoveAdditive und MC_BR_TorqueControl für PLCopen erlauben es, im laufenden Betrieb innerhalb von 400 µs zwischen der Positionssteuerung und der hochpräzisen Drehmomentsteuerung umzuschalten.

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Drehteller-Steuerung

Für Bewegungssteuerungen bietet B&R eine der flexibelsten Lösungen an, die von der eingesetzten Motortechnologie (zum Beispiel Servo-, Torque- oder Schrittmotor) komplett unabhängig ist. Mit Generic Motion Control (GMC) kann sich der Maschinenbauer bei jedem Kundenauftrag frei entscheiden, welche Motortechnologie er einsetzen möchte. Er erzielt so immer das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis, ohne seine bereits entwickelte Software ändern zu müssen. Kompakte Servo- oder Schrittmotoren decken zusammen mit ACOPOSmicro den gesamten Leistungsbereich ab, der zur Ansteuerung des Drehtellers bei Etikettiermaschinen benötigt wird.

ACOPOSmicro Stepper Schrittmotor_WEISS
Energie sparen mit regenerativer Stromversorgung

Lasten wiederkehrend zu beschleunigen und zu verzögern, ist Teil des Maschinenzyklus. Das Antriebssystem ACOPOSmulti von B&R wandelt die bei Bremsbewegungen erzeugte kinetische Energie in Strom um und speist diesen in das Hauptnetz zurück. Bis zu 30 % der Gesamtenergieaufnahme können regeneriert werden; das führt zu beachtlichen Kosteneinsparungen.

Die Rückspeisung vermeidet die Umwandlung der kinetischen Energie mittels Bremswiderstände in Wärme. Dadurch entfällt der Einsatz von oftmals teuren und wartungsintensiven Kühlgeräten. Das integrierte Energie-Rückgewinnungssystem stellt somit eine effiziente und umweltfreundliche Methode dar.

Etikett- und Flaschenausrichtung ohne Kamera

B&R hat einen mächtigen Bildverarbeitungsalgorithmus entwickelt, der bei der kameralosen Ausrichtung von Flaschen eingesetzt wird. Zur Erkennung der Prägung wird ein Standard-Sensor eingesetzt. Ein analoges Standard-X20-Eingabemodul liest die Analogdaten mit einer Sample-Rate von 100 µs und speichert die Daten in einem Puffer direkt am Modul. Anschließend analysiert ein Algorithmus die gepufferten Daten und berechnet die nötige Ausgleichsbewegung für den Drehteller.

Der gesamte Flaschenausrichtungsvorgang, der in weniger als 400 ms abläuft, umfasst:

  • Erfassung der Prägung/Bildaufzeichnung
  • Datenübertragung und Verarbeitung durch den Bildalgorithmus
  • Erstellung des Bewegungsprofils
  • Drehtellerbewegung
  • Etikettierung
NetTime Logo transparent Bildschirm
X20DI9371 Block Dreiteilung_WEISS
Folienkontrolle – die besondere Stärke von B&R

Rollenverpackungsmaterial aller Arten bis hin zu ultra-dünnen und elastischen Folien lässt sich mit der Technologie-Bibliothek von B&R perfekt verarbeiten. Während der Beschleunigungs- und Bremsphase von schnell laufenden Verpackungsmaschinen wird die gewünschte Zugspannung durch automatische Geschwindigkeitsregler-Justierung des Antriebs sowie der Geschwindigkeits- und Beschleunigungs-Vorsteuerung aufrechterhalten.

  • Aufwickeln/Abwickeln mit offenem Regelkreis für die Spannungsregelung, drehmomentbasiert
  • Aufwickeln/Abwickeln mit geschlossenem Regelkreis für die Spannungsregelung, analoges Tänzer-Feedback
  • Aufwickeln/Abwickeln mit geschlossenem Regelkreis für die Spannungsregelung, digitales Impulsgeber-Feedback
  • Automatischer Rollenwechsel mit präziser sensorfreier Durchmesserberechnung
  • Intelligente, prädiktive Druckmarkenkorrektur mit der Bibliothek MC_BR_RegMarkCapture
  • Genaue Temperaturregelung bei Erwärmung und Abkühlung mit integriertem Auto-Tuning-Algorithmus
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Gemäß amerikanischer Vorschrift 21 CFR Teil 11

Hard- und Software von B&R erfüllt vollumfänglich alle Teile der amerikanischen FDA-Vorschrift 21 CFR, Teil 11. Kunden stellt B&R ein Paket mit Technologie-Bibliotheken als Add-on zur Verfügung, das alle FDA-Kriterien für elektronische Aufzeichnungen und elektronische Signaturen unterstützt.

FDA
Hochpräzise Mehrkopfwaagen perfekt integrieren

B&R bietet eine komplette Lösungspalette an Nahrungsmittel- und Flüssigkeitsdosiersystemen, die hohe Geschwindigkeiten und genaue Dosierungen gewährleisten. In das VFFS-Steuersystem (Vertical Form-Fill-Seal) können Mehrkopfwaagen integriert werden. Sie erhöhen die Flexibilität und Produktivität der Maschine und erleichtern die Wartung.

  • Direkte Ansteuerung des Vibrationsförderers
  • Eingänge der Dehnungsmessstreifen als Brückenschaltung, 24 Bit Konverter-Auflösung bei 7,5 kHz; direkt angeschlossen an X20- oder X67-I/O-Module von B&R
  • Schrittmotoren oder bürstenlose Elektromotoren zur Steuerung der Wiegesilos
  • Software-Algorithmus für optimale Gewichtsberechnung
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Integrierte Vision Inspection für Qualitätsabsicherung und Anlageneffektivität
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Das Vision-System In-Sight 7000 von Cognex ist mittels POWERLINK perfekt in die B&R-Automatisierungsarchitektur integriert. Mit der Cognex-Connect™-Kommunikationssuite lassen sich auch anspruchsvolle Vision-Anwendungen leicht entwickeln und in die B&R-Automatisierung integrieren. Schnelle, deterministische Kontrolle ist direkt in die B&R-Logik- und Bewegungsprofile integriert.

Kontrollierter und achssynchroner Stopp

Das intelligente B&R-Antriebssystem ACOPOSmulti erkennt automatisch Spannungsabfälle der Haupt-Stromversorgung und leitet eine Notabschaltung ein. Die in den Motoren verbleibende kinetische Energie wird verwendet, um bis zum Stillstand die komplette Automation aufrechtzuerhalten. Das aktive Leistungs-Versorgungsmodul der ACOPOSmulti erzeugt 24 VDC für die Steuerungen, die IO‘s und die Antriebstechnik – eine USV ist überflüssig. Die intelligente Lösung von B&R verhindert Produktionsausschuss. Auch ein langwieriges Wiederanfahren der Produktionsanlage nach einem Stromausfall entfällt.

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Leistungsstarke Bildverarbeitung mit dem Automation PC 910

Durch die Ausstattung mit modernster Technologie wie Intel®-Core™-i-Prozessoren der dritten Generation ist der Automation PC 910 die perfekte Wahl für anspruchsvolle Anwendungen. USB-3.0-Anschlüsse ermöglichen eine perfekte Integration von Vision-Systemen. Der modular aufgebaute Automation PC 910 kann für jede Anwendung individuell ausgestattet werden.

Maschinenmodularität

B&R bietet Hard- und Softwarelösungen für die einfache und zeitreduzierte Entwicklung von mechatronischen Maschinen, die die Anforderungen des Endkunden in wachsender Anzahl von Ausstattungsoptionen umsetzen:

  • Servomotoren mit integriertem Antrieb – ACOPOSmotor
  • Servomotoren mit motornahem montiertem IP67-Antrieb – ACOPOSremote
  • IP67- und IP20-I/Os, optional in Safety-Ausführung – X20, X67 IO’s
  • Schrittmotoren – 80MP und ACOPOSmicro
  • Modulares Maschinen-Design

B&R stellt Maschinen- und Anlagenbauern alle Motortypen zur Verfügung. Die Software wird unabhängig von der Motortechnologie entwickelt, möglich macht dies das GMC-Konzept (Generic Motion Control). Maschinenbauer können für jedes Mechatronikmodul der Maschine die Lösung wählen, die ihnen die größte Freiheit bietet – dadurch sinkt der Zeit-, Ressourcen- und Kostenaufwand.

Mit B&R Smart Belt Produkte einfach sortieren

Die SmartBelt-Technologiebibliothek von B&R steuert alle Bewegungsfunktionen, die erforderlich sind, um unsortierte Produkte über einen Bandförderer auszurichten. In Primär- und Sekundärverpackungsmaschinen werden die Produkte in gleichmäßigem Abstand ausgerichtet. Dazu sind ein oder mehrere Förderbänder nötig, abhängig von Produktlänge und -gewicht sowie von der Bandgeschwindigkeit.

Robotik effektiv integrieren

Mit Generic Motion Control (GMC) von B&R und POWERLINK integrieren und synchronisieren Sie Roboter ganz leicht in Ihre Automationsarchitektur. Schnell laufende Verpackungsmaschinen können ohne weiteres normale Bewegungssteuerungen und verschiedene Roboter-Kinematiken – Portal, Delta, SCARA, Knickarm und selbst Sonderformen – komplett in einer Steuerplattform synchronisieren.

B&R-Robotik ermöglicht es, Wartungsarbeiten in der direkten Mensch-Roboter-Interaktion im laufenden Betrieb zu realisieren, zum Beispiel um Produktionsstaus zu beseitigen. B&R bietet TÜV-zertifizierte Funktionsblöcke für die erforderlichen integrierten Sicherheitsanwendungen, die über den offenen und busunabhängigen Sicherheitsstandard openSAFETY eingebunden werden.

Roboter der Firma Stäubli können direkt mit B&R-Automatisierung angesprochen werden. Dazu verfügen die uniVAL-Antriebe von Stäubli über eine POWERLINK-Schnittstelle, die eine Übertragung und direkte Ausführung von GMC-Programmen der B&R-Steuerung unterstützt.

Safe Motion Control

Um die Sicherheit während der Wartung weiter zu erhöhen, werden sichere Funktionen im Antrieb benötigt: sichere Geschwindigkeit (SLS), sichere Bewegungsrichtung (SDI), sicherer Betriebshalt (SOS) und sicher abgeschaltetes Moment (STO). Mit openSAFETY werden sichere Bewegungssteuerungen bis SIL3 nach IEC EN 62061 oder PLe, Kategorie 4 gemäß EN ISO 13849-1 garantiert.

Weitere Informationen zu den umfangreichen Sicherheitsfunktionen von B&R:

http://www.br-automation.com/de/produkte/sicherheitstechnik/

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Sicheres Arbeiten mit Robotern

Menschen und Industrieroboter können nur dann gefahrlos zusammenarbeiten, wenn eine sichere Überwachung der Geschwindigkeit am Tool Center Point (TCP) gewährleistet ist. Werden Palettierer eingesetzt, sind diese Bereiche für Menschen in der Regel nicht zugänglich. In manchen Fällen jedoch ist die direkte Interaktion von Mensch und Roboter unumgänglich – etwa für die finale Abstimmung bei Wartungs- oder Einrichtungsarbeiten. Zudem erfordern viele weitere Prozesse, dass Mensch und Maschine Hand in Hand arbeiten.

Mit der SLS-Funktion („Safely Limited Speed“) am TCP hat B&R die Robotersicherheit bereits erhöht. Um die sichere langsame Geschwindigkeit am TCP bei kollaborativen Arbeiten auf die vorschriftsmäßig max. 250 mm/s zu begrenzen, überwacht eine sichere Software die kinematische Transformation. Zusätzliche Sensoren werden dadurch eingespart.

Für die Entwicklung der sicheren Applikation stellt B&R TÜV-zertifizierte Funktionsbausteine zur Verfügung. Einfaches Parametrieren erlaubt beliebige Kinematiken; sichere Roboter lassen sich schnell und einfach realisieren.

Steuerung für Klebefolien-Labeller

Die hochperformante Schrittmotorsteuerung von B&R erreicht bei Klebefolien eine lineare Geschwindigkeit von 100 m/min. Zug-, Abwickel- und Aufwickelvorrichtungen können selbst mit offenem Regelkreis einfach über elektronische Kurvenscheiben synchronisiert werden.

Der automatische Rollenwechsel mit sensorfreier Durchmesserberechnung ist zusammen mit prädiktiver Druckmarkenkorrektur Teil der Packaging-Funktionsbibliothek von B&R.

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Strom und Daten per Schleifring übertragen

Bei rotierenden Maschinen werden Steuer- und Antriebskomponenten oft an der drehbaren Baugruppe der Maschine verbaut. Versorgungs- und Steuerspannung werden über einen Schleifring übertragen. Parallel werden bei vielen Applikationen das Echtzeit-Ethernet POWERLINK und das Sicherheitsprotokoll openSAFETY mit einer 24-V-Versorgungsspannung und 750-VDC-Zwischenkreisspannung für dezentrale Servomotoren übertragen.

Umfassende Antriebslösung für Verschließköpfe

B&R bietet verschiedene Lösungen für die Steuerung von Verschließköpfen:

  • Servomotoren mit integriertem Antrieb: ACOPOSmotor
  • Ultrakompakte und hochdynamische Servomotoren und Antriebe: 8LV und ACOPOSmicro
  • Schrittmotoren: 8OMP und ACOPOSmicro
  • Lineare Rotationsmotoren von LinMot und ACOPOSmicro

Mit B&R hat der Maschinenbauer freie Wahl unter allen Motortypen. Er erhält immer die beste Lösung für den jeweiligen Bedarf. Dabei wird die Software unabhängig von der eingesetzten Motortechnologie entwickelt. Weiterführende Informationen finden Sie unter Generic Motion Control (GMC).

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