旋转式风机给料机设计提供高速度,小批量精度

麻生公司的内部工程团队设计了一台机器,可以比以往更快地包装绷带。

通过控制工程人员 二零零九年三月十二日

作为世界上最大的医用和零售市场的绷带生产商和伤口护理产品供应商之一,麻生太郎有限责任公司(Sarasota, FL)现在可以用公司内部工程团队设计的新型旋转风扇给料机比以往更快地打包绷带。他们还可以灵活地以与大批量相同的质量和精度运行小批量产品,并以相同的高速运行。

Aso的旋转风扇给料机运行良好,使该公司从其包装生产线上删除了不必要的设备。来源:博世力士乐

麻生着手设计一种旋转风扇给料机,以提高绷带被切割或“爆裂”,然后装箱的速度。从本质上讲,他们创造的旋转风扇给料机设计是一个高速模切机。
操作人员将一卷带孔的密封绷带送入饲料站,并将其放入一个大卷轴上进行登记,然后根据包装要求的配方数据进行分组。切好的绷带从风机给料机放入装盒机的输送带。然后装箱机把绷带装进纸盒或盒子里。小批量计数可以从20到60绷带每滴纸箱。绷带大小从3到3不等
除了运行不同类型的绷带外,风机给料机还可以将不同数量的绷带分组和分离。变化的是批计数,即分发到每个盒子中的绷带的总数。例如,如果批次计数为12个绷带,操作人员将运行6 -double配置。如果批次计数为30块绷带,操作人员将运行15倍,以此类推。

最大的挑战是对高速的支持

VCP 25紧凑型操作终端是一个触摸屏HMI,显示产品配方,机器状态,并设置批处理和爆破动作的参数。来源:博世力士乐

以前,生产线的“爆破”部分会将剪下的绷带送入用于包装各种订单的分度机,然后再进行装箱。现在,分度机可以完全从生产线上移除,因为伺服驱动的风扇给料机的爆破速度可以跟上生产线上装盒部分的速度。
风机给料器的运转速度比原来的机器快30%。现在Aso可以更有效地为各种客户需求生产短批量产品。他们还可以比以前快20%左右运行组合包,而非组合包甚至更快。
这台机器的运行速度对麻生太郎来说非常具有挑战性。从自动化的角度来看,机器由力士乐驱动的两个轴组成IndraDrivesMSK的一台运行VisualMotion软件的力士乐电源PC (Rexroth power PC, PPC),以及一个indr网管VCP操作界面。力士乐的工程师与麻生太郎和Gulf Controls密切合作,根据移动轮廓设计伺服电机的尺寸,并自行开发移动轮廓。由于需要极高的速度,应用程序的大小尤为重要。
力士乐销售工程师克里斯•库珀(Chris Cooper)表示:“他们想要的移动配置文件大约是每移动26毫秒。”麻生太郎考虑过的大多数竞争产品都把这26毫秒的大部分时间用在了通信上。在收到Aso期望的移动轮廓后,我们进行了多次计算,并确定了电机的尺寸,以获得最佳性能。”
如今,生产线的运转率如此之高,以至于麻生太郎不会在生产过程中停止生产线。事实上,风机给料机通过两班制不断运行。而不是停止机器的错误,机器只是拒绝在以前的过程中标记的辊的坏部分,拒绝的产品被分配到沿机器一侧的溜槽。
通过力士乐和Gulf Controls的共同努力,Aso公司在很短的时间内完成了风扇给料器的调试。第一台机器的编程、设置和测试大约需要10天,第二台机器需要两天。使用力士乐IndraLogic与IndraDrives一起,还允许Aso在其他应用程序中重用他们测试的PLC/运动代码的某些部分,从而进一步缩短开发时间。

资源
为了设计他们的新型旋转风扇给料机,Aso工程师使用了博世力士乐公司电气驱动和控制部门及其经销商合作伙伴Gulf Controls (Tampa, FL)的应用支持。麻生使用力士乐组件以及关键运动配置文件,使机器具有闪电般的速度。

风扇馈线的组成部分
Aso风扇馈线的尺寸为52英寸。深36英寸。宽60英寸。高。风扇馈线上的力士乐IndraDrives提供1.5至75 kW的功率范围,最大电流为11至210 a,直接电源连接高达500 V。该MSK伺服电机还具有紧凑的结构,增加了扭矩密度。VisualMotion系统采用开放式结构控制结构,满足控制和驱动需求,支持标准化总线集成到Aso现有系统中。具有模拟和数字外围的集中逻辑功能取代了额外的PLC。相反,PPC的功能是作为PLC提供运动和逻辑控制。

VCP 25紧凑型操作终端用于启动机器中的特定功能。例如,HMI显示产品配方、机器状态以及批处理和爆破操作的设置。从使用VisualMotion的触摸屏HMI中,操作员为工作订单选择当前产品的配方,并将新卷加载到馈线上。维修和工程人员也可以根据需要进行调整,或为爆破作用设置新的配方参数的新产品。对操作人员的唯一其他要求是偶尔更改某些配方的侧面指南。

-编辑蕾妮·罗宾斯,高级编辑
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