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供稿︰中國工控網 2015/10/28 14:30:21

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  • 關鍵詞︰ Ether CAT 包裝機械
  • 摘要︰本文介紹一個基于PC和Ether CAT的控制技術在包裝機械領域的應用案例。對應用背景、系統需求、系統特點與優勢進行了描述,並給出相關圖示,可供參考。

1引言

博世包裝技術有限公司是德國博世集團的一部分,在20世紀40年代,其原本名稱叫做Doboy,是一家知名的袋封口包裝機開發商和生產商。公司的產品讓人們能夠將谷類制品包裝到玻璃紙包裝袋中,以保持食物的新鮮度。

今天,博世包裝專門為食品和零食等行業服務。其廣泛的產品系列包括針對水平和垂直裝袋應用的設備、封口和密封裝置、針對紙箱或紙盤的成型和封口機以及送料系統和拾放機器人。典型的應用包括新鮮和冷凍食品、麥片、點心、糖果、面食、大米、面粉、咖啡、寵物食品等的包裝。

2更靈活的成型、灌裝和密封操作

作為在美國拉斯維加斯舉行的2013年美國國際包裝展覽會(PackExpo2013)的亮點之一,博世包裝技術有限公司推出了其最新開發的CCM3100裝箱機,它可以無縫集成到垂直和水平裝袋生產線中。CCM3100可以提高生產工作流程速度,提高包裝工藝的靈活性。“CCM3100能夠與其它博世包裝機器配套使用,進一步完善了我們靈活和適應性強的二次包裝解決方案的產品範圍,它們可以根據用戶在包裝袋形狀、展示排列和包裝規格方面的需求量身定制。”博世包裝技術有限公司的HFFS和二次包裝系統總監CraigCollett解釋說道。CCM3100可以處理各種袋子和盒子尺寸及類型,包括標準開縫箱、半開縫箱及其它可直接上貨架的包裝。如圖1所示。

為了能夠實現每分鐘拾放多達180袋的吞吐量,機器的單個支架與進給系統相連,從VFFS和HFFS二次包裝機接收產品。根據它們的特性,產品可以單獨或成組處理。產品通過一個帶真空噴嘴或夾持器末端執行器的雙軸機器人拾放。CCM3100的設置可以根據垂直或水平包裝袋的方向、不同的包裝袋配方或不同的機器配置快速修改。機器的數據存儲能力非常大,可以提供超過1000個配方以及配方向導的空間,使得這一切都成為可能。CCM3100的開放式架構也確保能夠輕松實現快速、無需使用工具的設置轉換以及高生產能力。進料輸送帶上內置的檢測站可以讓用戶控制包裝工藝開始之前的質量,並確保所有的包裝袋都正確成型並對齊,以便于裝箱。

“CCM3100具有易用和使用壽命長的特點,能夠每周7天、每天24小時不間斷運行,操作人員能夠在垂直和水平包裝模式之間快速切換,以優化二次包裝工藝。”Collett說道。如圖2所示。

3基于PC的控制平台作為既定標準

博世包裝自2004年起就開始使用Beckhoff的控制設備。自那時以來,公司已經在其幾代機器中實施了CX系列嵌入式控制器和EtherCATI/O技術。例如,CCM3100使用了一個采用1.6GHzInte?AtomTM處理器的功能強大的CX5020用作其中央自動化和運動控制平台並使用EtherCAT與其伺服驅動器通訊。CX5020與一台控制面板連接,以完成機器操作、配方管理和故障排除等工作。機器控制和機器人編程通過TwinCAT自動化軟件實現。系統還可以與舊的機器通過TwinCAT虛擬串口驅動程序通訊。“對于大多數應用,博世包裝在CX5020嵌入式控制器和EtherCAT的基礎上開發了一個標準的控制解決方案,它目前正在我們的多個生產線上使用。”博世公司的工程部經理PhilKoehler如此說道。“博世包裝技術已經將EtherCAT用作標準的總線系統,因為它具有高速特點,並被市場廣泛接受,布線具有很高的靈活性且易于實施。”

Beckhoff控制平台的另一個優點,Koehler先生補充道,是它的16通道高密度(HD)端子模塊,它減少了機器的I/O設備對電氣櫃空間75%的需求︰“高密度端子模塊減少了機器的佔地面積,這也越來越成為一個賣點。EtherCAT和CX5020的使用讓我們能夠提供一個具有出色的性能和靈活性以及價格具有競爭力的控制系統。”如圖3所示。

博世包裝的工程主管JoeFranek贊成道︰“Beckhoff是目前我們大部分產品線上使用的標準PC控制平台,從水平和垂直形式、填充和封口機到Delta機器人到紙盒成型和封口。”PhilKoehler總結道︰“通過使用一台基于PC的運動控制系統和EtherCAT,我們能夠在我們的運動系統中實現更快的掃描時間和更高的軸數。與我們之前使用的PLC相比,我們在完成這一切的同時顯著降低了我們的控制成本。”

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