Rockwell Extreme Machines 2006

控制工程人员 2006年10月3日
鹳汤森 Dimac -美国安泰集团
Cavanna 快速自动化
莱特机械 ATS自动化工装系统
米克朗装配技术公司 施耐德包装

鹳汤森

生肉进,煮熟的香肠出——无需人工操作。这个过程定义了专利的QX系列共挤出机由Stork Townsend。QX是一种自动化过程,它同时挤出连续流动的肉面糊和一层薄薄的可食用胶原蛋白凝胶,在制作香肠的同时制作肠衣。有了这些,Stork Townsend QX共挤机永远地改变了香肠制作的状态。

除了无人值守外,QX系统还具有无与伦比的安全性、卫生性和卫生性。该公司声称,单是无人值守的操作,每生产一磅香肠就为顾客节省了7到24美分。

物料通过两个泵——一个携带肉面团,另一个携带胶原蛋白凝胶——稳定、连续、精确地流动。没有传统挤压系统的走走停停,该系统保持了香肠重量和尺寸的精确控制,使最终香肠完全均匀。这种一致性避免了传统香肠制作中出现的“漏料”或“重量不足”问题,并可减少高达75%的浪费。

传统的香肠挤压系统使用预制套管,第一个和最后一个套管填充肉需要繁琐的返工。QX解决方案消除了返工,每天生产一根连续的香肠绳,只有一个起点和一个终点。Stork Townsend的客户将烹饪/烟循环时间缩短了30%至42%,从而降低了能源成本。

QX共挤压机集成了ControlLogix和CompactLogix控制器,Kinetix 6000运动产品以及PowerFlex 40和PowerFlex 70驱动器。以太网/IP和DeviceNet网络连接硬件,并通过VersaView人机界面终端传递信息。Stork Townsend表示,之所以选择这种组件组合,是因为罗克韦尔自动化集成架构降低了系统集成的成本。

该机器支持多种易于更改的配方:不同直径的香肠,不同厚度的肠衣等。它还支持多种包装选择,例如“包装内煮”技术,可以延长产品的保质期,而无需向肉中添加抗菌剂。由于集成架构允许轻松扩展机器本身,Stork Townsend扩展了其机器生产线
更小的版本的QX,消除了干燥机,烟,和冷却系统。

Cavanna

包装食品涉及到一些独特的挑战:由于每小时的生产速度约为1000件,即使千分之一秒的延迟也会造成灾难性的后果。即使生产线短暂停工,产品损坏或变质的可能性也很高,影响一台机器的小问题也可能导致整条生产线停工。

Attilio Malacarne是意大利Prato Sesia Cavanna的电气和电子设计经理,他亲身经历了这些挑战,并开发了流动包的艺术。

对于一条食品条生产线,卡瓦纳的工程师们创造了一个四层缓冲系统,该系统流入包装机中。Cavanna 05机器通过在停电或减速的情况下暂时“存储”棒材,然后在设备再次全速运行时将棒材返回生产,大大减少了浪费。

Cavanna将传统的传送带技术应用于新领域,在必要的时候延长钢条的移动距离,形成缓冲,然后在生产线活动恢复正常时反转方向。该设备的智能调节皮带速度,让额外的酒吧重新进入过程顺利,尽管非常狭窄的时间空间。

Cavanna的解决方案采用了罗克韦尔自动化技术,有效地集成了轴、驱动器和接口的控制,以协调所有机械部件的运动。ControlLogix和Kinetix 6000协调各个电机的速度,防止线材相互碰撞,同时保持线材以最佳速度移动。当缓冲棒重新进入生产周期时,下游包装机自动加速以适应它们,同时与过程的其余部分保持同步。

Cavanna 05被安装在澳大利亚一家大型食品工业跨国公司的中心。该系统包括30个无刷电机,不允许位置偏差。除了在整个过程中处理棒材的进度外,该设备还必须控制包装膜的放卷,切割和热焊。客户还打算将应用扩展到大约15种不同的产品,因此即使是没有经验的操作人员也可以快速更改系统的格式。电子格式的变化是通过触摸屏来处理的,而产品之间的机械变化可以在10到15分钟内轻松完成。

莱特机械

在零食生产中,传送带必须在不影响产量或质量的情况下将物料从一个生产站运送到另一个生产站。传统的所谓水平运动输送机提供很少或根本没有控制,很难停止和启动。实际上,它们通过一条包含垂直分量的弧线将内容向前移动。然而,赖特机械公司的Flowright水平运动输送机(HMCs)巧妙地完全避免了垂直偏转。

传统输送机的垂直运动产生了许多不良的副作用。例如,当包装混合螺母时,这些振动会导致螺母的形状和尺寸相似
成组,因此在生产线末端的包装中螺母分布不够均匀。对于薯片制造商来说,垂直振动会使调味料松动,造成浪费,需要清洗。

然而,Flowright机器将产品放在托盘上,以低加速度向前移动,然后以更高的加速度向后移动。当产品向前移动时,它倾向于粘在托盘上,当它向相反的方向移动时,它会滑动。虽然前进的动作可能会使产品的调味料脱落,但反向的动作可以让零食在下降的过程中抓住调味料,减少浪费,节省资金。这种效果类似于古老的“桌布魔术”,魔术师把桌布拽走,却没有挪动上面的任何餐具。

在Wright的系统配置中,输入槽连接到由罗克韦尔自动化的Ultra5000伺服驱动器控制的机械输送机。控制器允许整个系统保持相当大的灵活性,而不会引入过度的复杂性。

电子驱动的车型长达6米,1米宽的功能快速停止和启动。对于需要长距离的应用,赖特提供了许多机械驱动,连续运行的输送机,长75米,宽3米,一个托盘和一个驱动器。两个版本都提供双向产品进料和产品速度的完全控制-在触摸一个按钮,而不停止输送机。莱特机械公司为全球零食市场提供设备已有60多年的历史。Flowright水平运动输送机等产品结合了从客户、流程和产品中获得的知识和专业知识。

微米

现代制造和装配操作要求能够快速响应不断变化的条件。标准的机械和电气组件,如底盘、处理单元、过程模块、运输系统甚至软件模块,必须易于组合和相互交换。

米克朗装配技术公司的G05线性装配平台,

G05装配中心是基于米克朗成熟的Polyfeed进料系统,其中包括一个直角机器人。每个中心都有自己的控制系统和操作终端,以提供复杂组装单元所需的一切,直至外围控制。由于这些中心都具有相同的控制架构和相同的接口,因此它们很容易集成到G05装配线中。对用户的好处是公认的:所有这些标准化,一致性和集成化意味着新设备的交货时间更短,设备到达后更容易集成,更可靠的单个机器和更长的正常运行时间。

最初的欧洲版G05使用基于pc的控制,而面向美国市场的新款G05采用了罗克韦尔自动化集成运动解决方案。Mikron的实现包括ControlLogix控制器、RSView Machine Edition HMI软件等。这提高了运动在细胞间同步的能力和容易程度。高度标准化的环境变得更加一致和高效。

单一的集成软件环境也简化了编程和配置,并带来了更多的功能。例如,扩展HMI软件可以让Mikron快速地将新视图集成到系统中。在一个例子中,一家医疗设备制造商希望允许其远程管理人员访问FDA合规信息。Mikron工程师通过将现有的HMI编码应用于RSView监管版,创建了21-CFR-Part 11合规性信息的数据记录和安全站。

Dimac -美国安泰集团

忘记用蜡纸手工包装的熟食三明治吧。今天的食品在运输和储存时都被塑料薄膜保护着,塑料薄膜既能控制传染,也能传播。电影本身包括图形艺术,产品说明,和其他必要的信息,必须印刷或应用在包装阶段。误差最多不能超过几毫米,速度和可靠性至关重要,配置需要在几分钟内更改。

美国Dimac - Aetna集团的St@r系列包装机符合这些严格的要求。Dimac的设计师们在意大利博洛尼亚——通常被称为世界包装机械之都——他们想要一种已经在欧洲取得成功的机器的改进版本。一个通用的体系结构和通用的通信协议将提供一个优势。
集成的体系结构只需要一种编程语言,减少了开发时间和技术支持需求。罗克韦尔自动化集成架构包括Logix控制平台、编程软件、HMI面板等,提供了一致性和易用性,减少了培训时间,并允许更快地全面投产。

St@r的一个独特之处在于,即使在高速的情况下,它也能根据包裹杆设定的轨迹,精确地测量出薄膜的展开。本机可对大、小、轻、重的产品进行包装,具有相同的精密控制。无刷电机的完美相位运动使塑料薄膜向前移动,而将印刷薄膜放置在包装上的手臂是一种微妙的协调功能-特别是在每分钟超过60个包装的速度下。

PanelView 600 Plus触摸屏可以轻松设置任何配置,只需从图标识别的数据库中检索即可。软件自动计算机器设置,只需要所需格式的尺寸作为输入。为了在飞行中切割并自动将图像居中,使用罗克韦尔自动化电子凸轮。Dimac使用了罗克韦尔自动化系统固有的功能,并添加了自己的开发。其结果是,每次实时重新计算凸轮的形状,以自动纠正胶卷定位在飞行。St@r通过充分利用ControlLogix控制器和Kinetix 6000运动控制器的速度来管理这一点-将意大利设计与美国控制相结合。

快速自动化

充分利用线性伺服驱动技术的最新进展,速达自动化的专利线性转移车(LTV)彻底改变了物料的移动。没有其他同类系统能如此迅速地移动如此大范围的有效载荷,并如此精确地停止。

直线电机技术的平滑,几乎无摩擦的电磁操作使得LTV的移动速度比传统的皮带驱动系统快10倍。在实际使用中测量,目前的机器承载了5000磅的重量。负载速度为每分钟1375英尺,可重复停止精度小于0.001英寸,没有其他系统的振荡或“停止蠕变”。ltv可实现高达2g的加速和减速,可使物料搬运人员看到高达300%的工艺改进。

迄今为止,线性电机的大多数应用都涉及低扭矩,例如磁悬浮列车和过山车,或高扭矩短冲程,例如通过定位工作台或机床导轨执行的那些。快速自动化工程师开发了一种模块化和可扩展的技术,允许将大扭矩产生的线性驱动技术应用于广泛的制造和材料处理情况。

这台极端机器的背后是罗克韦尔自动化Logix、PanelView Plus和Ultra3000技术,以及Anorad线性运动技术。直线伺服电机产生直线推力,不需要气动或液压元件,也不需要滚珠丝杠、齿轮、皮带轮、皮带和齿条-小齿轮系统等机械连接。更少的运动部件意味着更简单的系统,因此LTV可以提供更高的可靠性,更高的效率和更低的维护。直接驱动技术还提供安静的操作,平稳的运动,快速的沉降时间。车载无线控制系统在整个行驶过程中持续管理位置和速度。
Celerity的LTV技术能够以超过6米/秒的速度覆盖几乎无限的移动距离,一次移动数吨材料,可以提高许多制造过程的生产率,包括自动化装配和机床转移线。作为一辆转移车,LTV可以在制造过程之间移动原材料,或者在自动化仓储和分拣应用中移动全托盘负载。

ATS自动化工装系统

可靠、可重复的高速性能是ATS自动化工具系统FlexsysPak包装系统的承诺。模块化和可重构系统的核心是可编程托盘,每个托盘都由嵌入在轨道中的线性伺服技术电感驱动。

FlexsysPAK使用ControlLogix并结合ATS的Supertrak托盘输送机,可以处理点胶,标签,封盖,盒装,包装,定制套件和组装。

与传统的链条或皮带驱动系统不同,Supertrak允许用户在系统周围单独编程每个托盘的方向、加速度、速度和位置,或者将其从第三方设备中解放出来。每个托盘自动同步到速度和周期时间的过程或站,它进入,独立于其他托盘在同一条线上。集成的防撞功能消除了托盘与托盘的接触,并在加工站提供自动排队。因此,用户体验到更少的产品积累和更少的工作过程。

内置托盘识别消除了机械或射频标签的需要,从而降低了成本,提高了效率。最重要的是,独立的连续操作和索引操作可以在单个平台上同时运行,最终获得比传统配置更高的性能效率。
与传统的物料处理系统相比,FlexsysPAK系统还通过减少停机时间和降低维护成本来提高生产率。系统中没有传感器、执行器或止动器,大大提高了设备的可靠性。钢轨上的聚合物滚轮减少托盘磨损,保持系统清洁。独立的系统包含很少需要外部安装的组件,从而减少了对面板空间的需求。

该系统的最大速度可达2.0米/秒,加速度可达8.3米/秒2。它可以处理重达6公斤的有效载荷和150至450毫米的基础托盘。停止重复性小于+/-0.051 mm。它的工作能力与连续或索引运动允许无缝连接到其他设备,进一步减少集成时间和成本。

FlexsysPAK满足医疗保健,制药和消费品行业以及其他高混合制造和组装业务的需求。分析软件允许单故障识别,以及自动缺陷包跟踪和拒绝。

施耐德包装

机器人是惊人的生产力增强器。在包装生产线上,它们可以像人类一样移动、搬运和操纵物体,使其处于最佳位置,而不会感到疲倦或丢失位置。但是任何和他们一起工作过的人都知道机器人的缺点。机器人系统需要特殊的编程,为了保护人类操作员,需要详细的安全程序和广泛的物理屏障。这意味着它们在包装操作中会占用大量空间和时间。

施耐德包装为优质咖啡烘焙机创造了一个集成的工作单元,打破了大空间的神话,使用一个机器人来执行多种功能。在不到300平方英尺的地方。此外,施耐德的多组件机器负责k杯的输送、装盒、贴标、货架、包装和码垛,k杯是为个人咖啡机设计的即煮咖啡的密封塑料杯。这个非常小,非常人性化的机器充分利用了每个组件的潜力,包括一个机器人,每分钟处理280 k杯。

产品通过伺服控制的滚珠丝杠和单独的包装计算,允许非常精确的控制。该机器人与罗克韦尔自动化Logix控制器捆绑在一起,所有食谱都是从运行Machine Edition HMI软件的VersaView计算机中选择的。无触点安全开关保护门,光幕保护托盘出口。

集成是强大和完整的,允许操作员成为机器服务员,而不是机器人程序员。施耐德设计了其机器人系统,因此最终用户只通过机器控制屏幕与机器人交互,而不是单独的机器人屏幕。机器人的教学挂件也被锁在安全区内。然而,贴标机在安全区外,因此空白标签机车可以迅速更换。

在贴标签时,单个集成机器人的使用也提供了惊人的灵活性。有一次,这家咖啡烘焙商决定在咖啡盒的底部和侧面都贴上自己的标签。通常情况下,如果标签需要在多个侧面的情况下,解决方案将是多个标签沿着输送机。因为没有传送带,所以机器人会把箱子交给贴标员。通过对机器人进行重新编程,可以快速轻松地更改标签的位置。老机器人可以学习新技巧。