總部位于德國伊爾斯霍芬的 Bausch+Str?bel 公司 50 多年來(lái)一直致力于為制藥以及相關(guān)行業(yè)開(kāi)發(fā)包裝和生產(chǎn)系統。公司的目標是為客戶(hù)提供高效經(jīng)濟的技術(shù)解決方案，幫助他們應對現代市場(chǎng)的挑戰。針對各種藥品容器的新型 ESA1025 貼標機準確地展示了如何通過(guò)倍?；?PC 的中央運動(dòng)控制器來(lái)實(shí)現這一目標。

基于 PC 的運動(dòng)控制解決方案在制藥業(yè)標簽機中的應用

Bausch+Str?bel 灌裝和包裝生產(chǎn)線(xiàn)在全球范圍內用于在注射器、西林瓶、卡式瓶和安瓿瓶中灌裝高品質(zhì)的液體和粉末藥品。應用范圍從清潔到消毒，再到貼標和注射器組裝。例如，ME8081 料盒單元能夠高效、精確地存儲西林瓶和其它必需品，幫助優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)流程。該設備通常位于灌裝和包裝線(xiàn)的末端，尤其適用于具有大產(chǎn)出和高工藝可靠性的高性能系列，也可以與檢測設備或物體印刷相結合。

新型 ESA1025 貼標機將所有伺服軸集成在一個(gè)中央 TwinCAT 控制器中

模塊化標簽剝離機配備伺服驅動(dòng)技術(shù)

卷裝自粘不干膠標簽用于給西林瓶以及類(lèi)似的藥品容器貼標。為了確保能夠特別快速、準確地進(jìn)行貼標，并提高工藝可靠性，Bausch+Str?bel 最近為 ESA1025 貼標機配備了全新的模塊化標簽剝離機。由此可以帶來(lái)多方面的好處，包括高精度和高柔性貼標，無(wú)需工具即可快速切換到其它物體和標簽紙規格，以及通過(guò)倍福的伺服驅動(dòng)技術(shù)提高印刷質(zhì)量。同時(shí)，整個(gè)電氣系統和控制組件都集成到設備中以節省空間，因此系統結構非常緊湊。

僅工藝流程的高復雜性一項就對控制技術(shù)提出了高要求：

系統中的物體輸送：西林瓶通過(guò)進(jìn)料螺桿輸送，螺桿在系統運行期間在主星輪上嚙合和分離，質(zhì)量慣性會(huì )降低系統速度。主星輪星距（比例）會(huì )根據物體的大小變化，它在進(jìn)料螺桿和電子凸輪開(kāi)關(guān)耦合時(shí)相關(guān)聯(lián)。出料輪與主星輪機械耦合，并且它們自身沒(méi)有驅動(dòng)。

積存：以標簽剝離機的恒定速度實(shí)現，需要良好的同步性以防止標簽起皺。

貼標：標簽剝離機循環(huán)運行，即每 75 毫秒全速重啟無(wú)齒輪進(jìn)料卷筒標簽。卷筒標簽的進(jìn)料停止信號由一個(gè)可以檢測各個(gè)標簽之間間隙的傳感器發(fā)出。一個(gè)專(zhuān)用邏輯確保即使在沒(méi)有標簽的情況下也能正確定位（缺少觸發(fā)器）。用于標簽帶進(jìn)料的伺服驅動(dòng)器產(chǎn)生視覺(jué)控制和印刷系統所需的高精度觸發(fā)信號。

選項：必要時(shí)可以額外集成一個(gè)驅動(dòng)器，以分離印刷過(guò)程和貼標過(guò)程，從而實(shí)現標簽卷筒連續運行。還可以通過(guò)一個(gè)通過(guò)電子齒輪與主星相連的卷制系統實(shí)現全方位視覺(jué)檢測，確保物體在任何設備速度下都能持續地以相同的角度旋轉。

在貼標機內處理西林瓶的方式是基于包括高性能運動(dòng)控制在內的先進(jìn)功能而設計的

以確保物體和所貼的標簽都不會(huì )被損壞

Bausch+Str?bel 公司軟件開(kāi)發(fā)/標準化部門(mén)程序員 Gerald Kreft 介紹了對輸送藥品容器很重要的專(zhuān)用功能：“ESA1025 貼標機還可以處理壁厚超?。ㄈ缥髁制浚┖?或易碎（如帶易碎環(huán)的安瓿瓶）的物體。此外，還必須確保貼標對象在外觀(guān)上無(wú)任何損壞（例如在壓印方面）。因此，必須盡可能地進(jìn)行‘無(wú)壓力’輸送?！睒撕灢牧媳仨毦o跟當前發(fā)展趨勢，即從紙質(zhì)基材轉向壁厚最薄的塑料基材，Gerald Kreft 繼續說(shuō)道：“與紙質(zhì)標簽基材相比，塑料標簽基材更不穩定，即更容易被拉伸變形。因此高速加工過(guò)程變得更加困難。但有了我們的新型標簽剝離機，可以通過(guò)一臺獨立的伺服驅動(dòng)器分離印刷與貼標過(guò)程，讓我們能夠快速和準確地進(jìn)行印刷定位，即便采用的是塑料基材?！?/p>

中央控制架構的優(yōu)勢

在 ESA1025 的上一代版本中，用于標簽剝離機的伺服電機和用于直通輸送的伺服電機分別通過(guò)單獨的伺服驅動(dòng)器進(jìn)行控制。Gerald Kreft 在解釋基于 PC 的中央運動(dòng)控制器所帶來(lái)的優(yōu)化潛力時(shí)說(shuō)道：“單獨控制意味著(zhù)必須建立、管理和維護多個(gè)通信路徑。此外，還必須分別處理和記錄多個(gè)軟件項目。我們能夠通過(guò)將所有的伺服軸集成到一個(gè)中央 TwinCAT 控制器中并實(shí)現更高水平的標準化降低總體成本。此外，由于倍?；?PC 的控制系統采用集成式控制柜，因此能夠充分利用有限的安裝空間?！?/p>

ESA1025 的突出之處在于它配備了速度超快的標簽剝離機，每小時(shí)最多能夠剝離 48,000 個(gè)標簽。Gerald Kreft 指出：“實(shí)際能夠達到的最大吞吐量取決于被加工的材料，如西林瓶尺寸和標簽長(cháng)度；但新型剝離機使其能夠減少對標簽材料的依賴(lài)。將所有的伺服驅動(dòng)器整合到一個(gè)中央運動(dòng)控制器中是實(shí)現這一目標的關(guān)鍵，而且如前所述，還能最大限度地減少占用的空間?！彼牧硪粋€(gè)優(yōu)勢是無(wú)論是軟件還是硬件，都采用模塊化設計。這表示貼標系統可以很容易地安裝在其它類(lèi)型的設備上使用。這也意味著(zhù)，客戶(hù)可以在需要時(shí)輕松集成專(zhuān)用解決方案的更多驅動(dòng)器，例如，在將物體輸送至下游設備時(shí)。

中央運動(dòng)控制系統的核心是一臺搭載 8 核處理器并安裝有 TwinCAT 軟件的倍福 CX2062 嵌入式控制器以及 AX8000 多軸伺服系統。后者采用模塊化設計，由 1 個(gè) AX8620 電源模塊和 3 個(gè) AX8206 雙軸模塊組成，用于控制 AM8000 系列的 OCT 伺服電機。所使用的基于 PC 的控制系統由各種 EtherCAT 端子模塊和操作單元構成，包括一臺 CP3918 多點(diǎn)觸控控制面板和 C6930 控制柜式工業(yè) PC，它們通過(guò)單電纜解決方案 CP-Link 4 連接。