Kompakte Antriebs- und Steuerungstechnik in einer Kosmetikabfüllanlage

Vetex rüstete eine Tuftingmaschine mit neuer Steuerungs- und Antriebstechnik aus. Über 400 kompakte Beckhoff-Schrittmotorantriebe steuern die Garnzuführung.

Teppiche in unterschiedlichsten Mustern, Farben und Abmessungen – das ist die Expertise von Vetex in Herzebrock. Das für Teppiche weltweit am häufigsten eingesetzte Verfahren ist Tufting, eine Technik zwischen Nähen und Sticken. Öhrnadeln mit dem eingezogenen Polgarn (Tuftinggarn) durchstechen das Trägermaterial, das von einer Liefer- und einer Abzugswalze synchron zum Maschinentakt bewegt wird. Die senkrecht stehenden Nadeln sind über die gesamte Breite der Tuftingmaschine angeordnet – bei der Maschine von Vetex genau 1.696 Nadeln über eine Breite von 4,29 m. „Das entspricht zehn Nadeln je Zoll Teppichbreite“, erklärt Ralf Bosch, Produktionsleiter für den Vetex-Bereich Tufting und Weberei.

Doch die Elektronik streikte immer öfter. Das war die Motivation für Vetex in Herzebrock, eine ihrer Tuftingmaschinen einem Retrofit zu unterziehen und auf PC-based Control zu migrieren.

Bei dem Retrofit wurde die bisherige Antriebstechnik durch verschiedene Synchron Servomotoren AM8000 und Kompakt Servoverstärker AX5000 ersetzt, die beispielsweise den Nadelhub, den Vorschub des Tuftgewebes sowie den Pressfuß und Hubtisch regeln. „Beim wichtigsten Teil des Retrofits – dem präzisen Garnvorschub und der Fadenspannung – setzt Vetex auf ein neues Konzept, das sich in der Form nur mit den kompakten integrierten Schrittmotorantrieben ASI8114 realisieren ließ“, erklärt Jens Hülsebusch, Projekteiter und Programmierer des Retrofits bei Beckhoff. Insgesamt 424 Schrittmotoren mit integriertem Verstärker ziehen über entsprechende Wellen jeweils vier Fäden aus dem Gatter und stellen sie via Scramblebox und Puller Rolls der Maschine bereit. Dabei ändern sich die Geschwindigkeiten der Garnantriebe bis zu zehnmal pro Sekunde.

„Aufgrund ihrer kompakten Abmessungen, dem Flanschmaß von 42 mm und der geringen Leistungsaufnahme konnten die Schrittmotorantriebe sehr eng montiert werden“, ergänzt Christian Mische, Senior Produktmanager Antriebstechnik bei Beckhoff. „Im Vergleich zu anderen Lösungen ist der konstruktive Aufwand für die Zuführung der 1.696 einzelnen Garne dadurch wesentlich geringer und präziser“, bestätigt Ralf Bosch.

Die kompakte Antriebstechnik mit 48 V DC Versorgungsspannung spart nicht nur wertvollen Bauraum. Mit ihrem internen Feedbacksystem wird aus den Schrittmotoren ein präziser Servoantrieb mit feldorientierter Regelung. Was dies im Vergleich zu klassischen Schrittmotoren bedeutet, können Sie im ausführlichen Applikationsbericht nachlesen:

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