前言

從食品飲料到化妝品等，包裝消費品生產(chǎn)商正在要求不斷擴大包裝選擇范圍。很快，甚至連伺服控制的輸送帶也無(wú)法以高性?xún)r(jià)比的方式跟上這種變化。然而，具有獨立動(dòng)子的智能輸送系統，不僅可以使生產(chǎn)過(guò)程變得更敏捷，而且還能提高資產(chǎn)效率。

“消費品生產(chǎn)商需要適應不同的包裝種類(lèi)、不同的碼垛方式，甚至不同的產(chǎn)品內容，”貝加萊包裝行業(yè)全球技術(shù)經(jīng)理Maurizio Tarozzi解釋道。這為機械制造商在實(shí)現快速換型和高度柔性方面帶來(lái)了極大挑戰。

“在一定程度上，許多今天的機器仍然能夠提供這種柔性，”Tarozzi說(shuō)道。然而，每一種新選擇都會(huì )增加機器復雜性，降低其效率并最終影響總擁有成本。

第一步：伺服驅動(dòng)技術(shù)

“這并不是我們第一次看到向更柔性的包裝機轉變，”Tarozzi說(shuō)道?！皫啄昵?，我們就目睹了機械凸輪向現代伺服技術(shù)轉變?！彪S著(zhù)柔性化和優(yōu)化OEE的要求在不斷提高，Tarozzi表示現在是機器采取下一步發(fā)展的時(shí)候了。

傳統包裝線(xiàn)可以通過(guò)兩種方式中的一種進(jìn)行設計。它可以是間歇式生產(chǎn)，產(chǎn)品從一個(gè)工位輸送至另一個(gè)工位 – 填充、涂膠、包裝 – 其中在每一步都會(huì )有停留。這種方法的缺點(diǎn)是生產(chǎn)循環(huán)時(shí)間是由最慢的工位決定的。另一種可行的方式是連續運動(dòng)，其中工位隨輸送帶一起運動(dòng)。轉盤(pán)式灌裝就是一個(gè)很好的例子。

第二步：智能輸送系統

“使用傳統伺服技術(shù)，你不得不在這兩種設計方式中二選其一，”Tarozzi解釋道，“但是你無(wú)法將它們進(jìn)行混合使用。這恰好是具有長(cháng)定子直線(xiàn)電機技術(shù)的智能輸送系統發(fā)揮作用之處?！边@些系統由一個(gè)橢圓形軌道的電機定子和任意數量的動(dòng)子組成。在最先進(jìn)的設計中，動(dòng)子通過(guò)磁力保持在軌道上的適當位置并由電磁驅動(dòng)。

“這里的最大優(yōu)點(diǎn)是，你可以使每一個(gè)動(dòng)子獨立于其它動(dòng)子運動(dòng)，”Tarozzi說(shuō)道。動(dòng)子可以以不同速度運動(dòng)、停止甚至向后運動(dòng)。

現在是機器采取下一步發(fā)展的時(shí)候了

貝加萊全球包裝技術(shù)經(jīng)理  Maurizio Tarozz

速度和加速度可以適應不同的生產(chǎn)步驟?！斑@種產(chǎn)品、過(guò)程和結構間的解耦設計為高柔性和高生產(chǎn)率帶來(lái)了全新可能?！眲?dòng)子運動(dòng)甚至還可以用作CNC或機器人應用中的附加軸。

減少循環(huán)時(shí)間

當你考慮到它們的動(dòng)態(tài)加速度時(shí)，智能輸送系統能夠顯著(zhù)減少包裝循環(huán)時(shí)間，有時(shí)甚至能減少一半?！爱斈銓⑦^(guò)程與機械設計分開(kāi)時(shí)，”Tarozzi解釋道，“運動(dòng)曲線(xiàn)是由每個(gè)單獨的產(chǎn)品定義的，而非機器的物理限制?！?/p>

盡管生產(chǎn)速度大大提高，但是智能輸送系統并不要求包裝過(guò)程本身做出任何改變。智能輸送系統所做的只是優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程中各工序間的物品輸送方式?！盎旧?，智能輸送系統允許你對異步過(guò)程進(jìn)行同步，”Tarozzi總結道?！熬哂胁煌h(huán)時(shí)間的眾多不同生產(chǎn)任務(wù)匯集在一起，形成一個(gè)連續的過(guò)程?！?/p>

磁性動(dòng)子可以非常輕松地被裝上或拆下軌道

動(dòng)子可以用作CNC或機器人應用中的附加軸

每個(gè)動(dòng)子都可以變速，停止甚至向后運動(dòng) – 彼此之間相互獨立。

快速換型

“高生產(chǎn)速度非常好，但是對于我們所說(shuō)的那種柔性生產(chǎn)和改進(jìn)OEE而言，你還需要將它與快速換型相結合，”Tarozzi指出。智能輸送系統有兩種有助于加速換型的方式。一方面，你可以以軟件映射的方式實(shí)現大部分換型工作。另一方面，你可以非常輕松地在軌道上添加或移除磁力輸送裝置。

高可靠性

智能輸送系統還可以大大簡(jiǎn)化機器架構。通過(guò)使用簡(jiǎn)單有效的軟件配置取代機械結構，可以消除電機驅動(dòng)的傳動(dòng)鏈、皮帶和齒輪。因此，維護成本急劇下降。

成本透明

“一些公司在猶豫是否嘗試新技術(shù)，因為實(shí)施成本很難預測，”Tarozzi解釋道。然而，通過(guò)使用貝加萊智能輸送系統，這不是一個(gè)問(wèn)題?！拔覀兲峁┑姆抡婀ぞ呱踔量梢詫⑼降臋C器人考慮在內?！?/p>

SuperTrak仿真工具甚至考慮到了機器人同步

這樣可以對軌道需要看起來(lái)像什么進(jìn)行仿真，從而能夠通過(guò)使用智能輸送系統實(shí)現現有的包裝過(guò)程。機器操作員可以明確軌道需要多長(cháng)以及需要多少穿動(dòng)子。仿真工具甚至還可以用于執行虛擬試生產(chǎn)?！斑@樣可以通過(guò)智能輸送系統非常輕松地提高資產(chǎn)效率，”Tarozzi說(shuō)道。

關(guān)于貝加萊

貝加萊是一個(gè)總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機構的創(chuàng )新驅動(dòng)型自動(dòng)化企業(yè)，2017年7月，貝加萊成為ABB集團的一個(gè)業(yè)務(wù)單元。作為全球工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)導者，貝加萊融合了前沿技術(shù)與先進(jìn)的工程能力，為各個(gè)產(chǎn)業(yè)客戶(hù)提供機器與工廠(chǎng)自動(dòng)化、運動(dòng)控制、HMI以及集成安全技術(shù)的完整解決方案。通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信標準如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及貝加萊強大的Automation Studio軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，貝加萊不斷重新定義自動(dòng)化工程的未來(lái)。貝加萊保持持續的創(chuàng )新精神，為客戶(hù)提供更為簡(jiǎn)化以及超出預期的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域前沿技術(shù)與方案。