统一平台帮助机器人进行包装

Cama集团是一家二次包装系统的跨国制造商，在一个统一的平台上标准化机器人，以提供简化的高速自动化软件和硬件。该公司从专有技术组合转变为一家自动化供应商的硬件和软件。挑战是将Cama Group机器人装载单元使用的自动化和运动控制系统迁移到新平台上。

一体化运动控制，安全可靠

• 可编程自动化控制器(PAC)提供了一个运动和机器控制的集成平台，以及一个可通过操作员界面访问的编程环境。
• 多轴伺服驱动器允许轻松的速度和位置调整，和快速的产品转换。
• 安全系统提供安全和标准控制在一个包，简化集成机器人到生产线。
• 当将机器人集成到机器中时，安全继电器符合全球安全标准。
• 具有安全关闭功能的驱动器与其他部件位于同一以太网网络上，以简化机器设计和生产线操作。

结果:成本更低，更精简

• 更低的成本
• 精益生产线
• 共用平台减少备件
• 公共接口降低复杂性
• 满足高速和性能要求。

二次包装系统

俄罗斯的一家糖果公司、中国的一家大型酸奶生产商和意大利的一家单一服务的“胶囊”咖啡制造商就是三家使用Cama集团定制设计、工程和建造二次包装系统的公司。

“我们的优势在于将机器人技术与包装机械相结合，”卡马集团电子部门经理保罗·莫斯卡(Paolo Mosca)说。该公司主要为面包店、乳制品和咖啡行业提供解决方案，并越来越多地为化妆品和洗漱用品等非食品消费品制造商提供解决方案。

Cama集团为二次包装行业提供专业、先进的机器人技术。该公司设计了四种类型的机器人装载单元，从两轴到四轴不等，每一种都具有不同的有效载荷能力和应用能力。

莫斯卡说，除了挑选和放置，这些“机器人机器执行复杂的技术任务，比如在连续运动的包装线上管理和装载产品。”

例如，Cama集团的Triaflex机器人——配合智能视觉系统——可以在三维空间工作，头部可以360度旋转，从生产线皮带上随机挑选产品，并将其正确定位到包装中。Triaflex机器人配备了四个可控轴和碳纤维臂，可在所有位置抓取或放置产品，速度可达每分钟150次。制造商可以使用机器人将移动的流动包装装入卧式装盒机。

Mosca说:“我们在内部设计和开发自己的机器人生产线，并将它们与一系列自动化包装机集成。”“结果是一个完整的包装和处理解决方案，适合每个客户的独特要求。”

需要更简单的控制

Cama集团的客户越来越多地要求采用简化控制的包装系统。作为回应，该公司决定研究如何将机器人使用的自动化和运动控制系统从多品牌技术的混合迁移到统一的平台上。

Mosca表示:“我们坚信，我们系统的一致性绝对是根本，尤其是在获得市场权威和客户信任方面。”“如果生产线上的机器在硬件架构、软件设计、电机类型等方面都不一样，产品的可靠性就无法优化，更重要的是，对客户来说，价格也无法优化。”

Cama集团的工程师认识到，一个平台将更容易为客户的工程师、技术人员和维护人员进行调试、操作和管理。而且，他们希望满足客户对更紧凑的包装系统的持续需求。然而，简化和更小的占用空间不能以牺牲性能为代价。

莫斯卡说:“我们行业面临着巨大的压力，要为客户提供他们在其他任何地方都找不到的高速解决方案，同时还要保证包装过程的准确性和效率。”市场竞争缩短了开发和交付新解决方案的时间框架，该解决方案基于通用控制系统进行标准化，可以满足这些需求。

有关机电一体化、工业网络、上市时间和另一张照片....的更多信息，请参阅下一页

机电整合解决方案

2012年，Cama集团的研发团队及其机械和电子工程部门与自动化供应商的顾问合作，提供了“特定的生产线要求”。当然，我们给了他们一个非常雄心勃勃的时间目标。”专家们“帮助我们准确地理解了系统将如何运行。我们作为合作伙伴共同努力，以达到我们所要求的应用程序的最高速度。”

工程师们选择了模块化的方法来帮助Cama集团使解决方案适应不同制造工艺的独特规格。

Mosca说:“从技术角度来看，我们希望在一个独特的自动化平台上集成逻辑和运动。”“机器人自动化和控制系统必须满足不同的要求:处理操作的速度和灵活性，工厂中不同轴的同步，以及易于更换产品。”

在项目开始时，混合团队定义了可编程自动化控制器(PAC)、I/O模块、电机、伺服驱动器、交流驱动器和操作员接口的技术规格。

系统的核心是一个具有集成运动的控制平台。拥有一个控制平台，用户可以同时管理不同的机器人运动学，并同步独立的跟踪、处理和视觉系统。控制器有一个SERCOS(串行实时通信系统)接口运动模块。

最终用户可以通过一个EtherNet/IP网络轻松地在所有设备上共享生产信息。EtherNet/IP是一种ODVA以太网协议，它使用与Internet相同的TCP/IP协议套件，具有标准以太网的开放连接和全球接受性，以及现场总线网络的实时性能和安全性。

Cama集团的工程师可以通过以太网/IP将光学字符识别和光学字符验证视觉系统与机器人单元中的其他自动化产品连接起来。

该系统使用伺服驱动器，有助于消除对专用运动网络的需求，并允许用户在一个网络上支持高性能驱动器、I/O模块、智能执行器和任何其他以太网/ ip连接设备。

具有安全关闭功能的驱动器位于同一以太网/IP网络上，简化了机器设计和生产线操作。低惯性伺服电机适合紧凑的空间要求，同时满足高性能运动系统的需求。

该项目的另一个重要目标是提高操作人员的安全性，并提供符合全球安全标准EN ISO 13849-1的系统。自动化供应商进行了安全风险评估，并实施了一个集成的安全系统，该系统允许在一个平台上进行安全和标准控制，减轻了复杂的硬布线，并减少了工程时间。

使用统一的平台，PAC使用与系统其余部分相同的配置、网络和可视化环境。这种集成为用户提供了更少的备件维护，同时控制平台的开放性有助于简化与现有工厂的集成。

与硬连线系统不同，安全和标准控制的集成通过人机界面为操作人员和维护人员提供了所有机器事件(包括安全事件)的可见性。集成系统提供的知识和洞察力使用户能够快速响应，并使机器或生产线恢复正常生产。

为了在机器人系统的小型个体机器上管理安全，该团队使用了安全继电器。

Mosca表示:“新的控制平台为我们的客户提供了一条线性和精益的生产线。模块化方法使我们能够在未来的项目中应用标准平台，节省设计和开发时间。”

结果:上市时间

Cama集团刚刚开始在客户的工厂安装新系统，一个客户要求在另一条包装线上安装相同的架构。

Mosca说，在项目期间，由于参与的高技能团队以及共享的项目管理方法，规范和目标的明确定义有所帮助。这些方法有助于满足成本和上市时间的要求。

Mike Wagner是罗克韦尔自动化公司包装部全球业务经理。由CFE Media内容经理马克·t·霍斯克编辑，控制工程而且工厂工程、mhoske@cfemedia.com．

在线

请参阅下面的Cama文章，了解更多用于统一机器人平台包装的应用细节和产品。

www.rockwellautomation.com

www.camagroup.com

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