Aktuální vydání

celé číslo

01

2024

Automatizace skladování, logistiky a manipulace s materiálem

Programovatelné automaty, průmyslové počítače, jednotky I/O, bezpečnostní systémy

celé číslo

Distribuovaná architektura řízení pro dokonalou vazbu tiskovin

Distribuovaná architektura řízení pro dokonalou vazbu tiskovin

Dokonalá vazba brožur, časopisů, novin a dalších tiskovin bude stále žádanější. Proto specialisté ve firmě Heidelberg Postpress Deutschland GmbH vyvinuli vázací stroj s extrémně krátkou dobou změny nastavení a snadnou údržbou, který umožňuje dosahovat značné kvality vazby. Provoz stroje musí mít vysoký stupeň automatizace; to umožňují inovativní produkty, jako je systém X20 společnosti B&R.

Uvedení vázacího stroje EB 4000

Za více než 150 let se firma Heidelberg Druckmaschinen AG rozrostla z výrobce tradičních tiskových strojů na velkého globálního dodavatele řešení pro tiskařský průmysl. Náskok před konkurencí si udržuje hladkým propojením hardwarových a softwarových řešení. Firma Heidelberg dodává kompletní sortiment – stroje pro přípravu, vlastní tisk i dokončování. V oblasti dokončování tisku jsou pilířem společnosti sešívací stroje vyhovující různým typům publikací se sedlovou vazbou, které dodává pobočka firmy Heidelberg Postpress Deutschland GmbH v Lipsku. Druhým pilířem se v budoucnu stanou stroje pro dokonalou vazbu. Firma očekává, že vzhledem ke změnám v požadavcích trhu a rozšiřujícím se možnostem designu bude poptávka po dokonalé vazbě nadále růst. Vázací stroj EB 4000 byl představen na výstavě IPEX 2006 v Birminghamu a od zákazníků se mu dostalo příznivého přijetí. Stroj je přizpůsoben požadavkům průmyslového tisku a vazby knih a nabízí kapacitu až 4 000 výtisků za hodinu.

Obr. 1. Vázací stroj Eurobind 4000
Obr. 1.

Při navrhování vázacího stroje EB 4000 si firma Heidelberg Postpress Deutschland GmbH dala za cíl ustavit nové standardy pro tuto výkonnostní třídu a vyjít vstříc požadavkům cílového trhu na zkracování výrobních cyklů, vysoký výkon a vyšší kvalitu při zachování nebo snížení nákladů. Zákazníci dnes vyžadují stroje, které lze rychle nastavit pro nové zakázky a současně dosahující nejvyšší kvality při minimální produkci odpadu a při vysoké spolehlivosti. Podle těchto kritérií zkonstruoval tým z Lipska stroj velmi promyšlené a propracované modulární konstrukce s vysokou mírou automatického řízení. K řízení použil odolnou a moderní automatizační techniku společnosti B&R.

Distribuovaná architektura

Linka je nejčastěji tvořena snášecím strojem, vázacím strojem, skládajícím se z různých stanic (např. pro přípravu hřbetu, lepení, nalisování obálky), chladicí části a řezačky. Právě toto rozčlenění spolu s modulární konstrukcí vázacího a snášecího stroje dovolují uživateli optimálně přizpůsobit linku vlastním potřebám (obr. 1). Ve spolupráci s odborníky společnosti B&R vytvořila firma Heidelberg zcela novou, úplnou a distribuovan ou architekturu řízení. Pracovníci firmy B&R pomáhali přímo na místě, zprostředkovali přístup k nejnovějším technologiím a zajišťovali také splnění všech požadavků konstruktérů na vývoj nových součástí.

Nejnovější řada B&R X20, připravená pro implementaci distribuované architektury, má modulární strukturu a nabízí všechny potřebné součásti, jako jsou procesory, vstupy a výstupy a komunikační rozhraní. Umožnila tak optimální implementaci cílové architektury. Výhodou je, že jednotlivé funkční jednotky systému X20 jsou schopny nezávislého provozu. Inteligentní jádro se skládá z jednoho procesoru X20 ve snášecím stroji a jednoho ve vázacím stroji. Procesory X20 komunikují s jednotlivými jednotkami po sběrnici Ethernet Powerlink v reálném čase.

Stroj Eurobind 4000

Velká pozornost byla věnována tomu, aby byl provoz strojů ve velké míře automatický, a tím se zamezily dosavadní dlouhé prostoje při ručních operacích během úprav nastavení stroje pro jinou zakázku nebo formát. Automatickou změnu formátu zajišťuje u stroje EB 4000 (obr. 2) mnoho akčních členů. Potřebné modularity bylo dosaženo využitím nových komunikačních modulů X20 se sběrnicí CAN, které umožnily propojení akčních členů se sběrnicí Ethernet Powerlink.

Obr. 2.

Obr. 2. Detailní pohled na mechanismy vázacího stroje Eurobind 4000

K vyšší kvalitě výrobků vedou optimalizované profily pohybů. Proto jsou ve stroji Eurobind použity servomotory řízené servopohony Acopos, které poskytují možnost zadat složité profily pohybů. Široká škála funkcí a vysoký výkon těchto pohonů dovolily vyvinout a zavést nový patentovaný proces lisování knih do hřbetu s naneseným lepidlem. Novým aspektem je kombinace nastavení formátu a profilu, která umožňuje zachovat konstantní povrchový tlak bez ohledu na zpracovávaný formát. To zvyšuje trvanlivost adhezivní vazby.

Nový vázací stroj se díky popsanému procesu snadno obsluhuje, protože potřeba ručního nastavování při změně výrobku je omezena na minimum. Zákazník uvede pouze několik informací, které je možné zadat jako parametry na kterékoliv ze tří připojených stanic, nebo jsou automaticky převedeny z přípravy tisku. Řídicí jednotka automaticky zvolí správný profil pohybu lisu pro daný výrobek. Profily pohybů jsou vytvořeny a optimalizovány pomocí konstrukčních nástrojů CAD a objektů Motion Components v programu B&R Automation Studio. Snižují se tak náklady na inženýrskou práci, a tím i na celý vývoj. Výhodou je, že v jediném prostředí lze vytvářet řídicí i pohybové funkce.

Přesvědčivé výsledky

Výsledkem uvedených inovací je modulární stroj, který dosahuje vysoké kvality výrobků. Vzhledem ke spolehlivosti výrobků B&R nebylo zatím hlášeno žádné selhání automatického řízení stroje. Zákazník se proto může plně soustředit na provoz a nastavování stroje a nemusí přemýšlet nad tím, co se v řídicí jednotce děje. Další informace jsou na www.heidelberg.com, popř. www.br-automation.com

(B&R automatizace, spol. s r. o.)