Rewolucja w etykietowaniu rotacyjnym

30 Aug 2016 09:10

Systemy etykietowania firmy Weiler (Weiler Labeling Systems, USA) są z powodzeniem stosowane w przemyśle farmaceutycznym. Firma WLS wyspecjalizowała się w etykietowaniu rotacyjnym, które umożliwia nakładanie etykiet na opakowaniach często spotykanych w tej branży: owalnych, cylindrycznych czy stożkowych. Etykietowanie cut-and-stuck Kiedy nadszedł czas wejścia na rynek etykiet typu cut-and-stack (etykiety cięte), firma WLS chciała uniknąć wad tradycyjnej aplikacji etykiet przez przyklejanie na zimno. Łącząc dziesięciolecia doświadczeń w etykietowaniu rotacyjnym z innowacyjną technologią bezklejową NuLabel, WLS jest obecnie w stanie zaoferować czystsze, bardziej wydajne maszyny do mocowania etykiet typu cut-and-stack. WLS stosuje systemy automatyzacji firmy B&R oraz deterministyczną synchronizację poprzez sieć POWERLINK. Przedstawiamy szczegóły zastosowanego rozwiązania i pokazujemy, w jaki sposób wpływają one na koszty i komfort użytkowania etykieciarek. Wymagania względem etykieciarek Firma Systemy Etykietowania Weiler (WLS) posiada 25 lat doświadczeń w projektowaniu, produkcji, integracji i serwisowaniu zaawansowanych rotacyjnych dotykowych urządzeń etykietujących. Maszyny etykietujące wymagają coraz bardziej zaawansowanych możliwości drukowania i obrazu dla kodowania i serializacji. Najbardziej zaawansowane z tych aplikacji wymagają, aby złożone kody były drukowane i sprawdzane z prędkością przekraczającą 500 sztuk na minutę, a jednocześnie umieszczane na opakowaniu z bezlitosną tolerancją +/-0,5 milimetra. Rozwiązania w tej dziedzinie są tradycyjnie realizowane za pomocą rotacyjnych dotykowych maszyn etykietujących RL-420 lub RL-760 firmy WLS. Nowe podejście do etykietowania cut-and-stack Po udoskonaleniu technologii dotykowego etykietowania obrotowego, firma WLS zdecydowała się rozszerzyć swoją działalność o obszar etykiet typu cut-and-stack. Etykiety cut-and-stack, wykorzystywane najczęściej w przemyśle spożywczym, są niedrogie i różnorodne, ale tradycyjna metoda ich aplikacji przy użyciu zimnego kleju jest procesem brudnym i wymagającym dużych nakładów pracy, który wiąże się z przestojami na czyszczenie i konserwację pomiędzy poszczególnymi seriami. Przy rozpoczęciu nowego projektu firma WLS podjęła współpracę z NuLabel Technologies, która opracowała rewolucyjną technologię klejenia z możliwością aktywacji kleju. Klej jest wstępnie nakładany na etykietę w trakcie jej produkcji, a następnie aktywowany za pomocą natrysku na bazie wody tuż przed tym, zanim etykieta zostanie nałożona na pojemnik. Dzięki tej bezklejowej technologii maszyna etykietująca RL-840N daje klientom bogactwo form etykiet typu cut-and-stack, a jednocześnie pozwala osiągnąć wydajność i wygląd aplikacji dotykowej. Scentralizowane sterowanie i rozproszone napędy Zarówno maszyny dotykowe do mocowania etykiet RL-420/760, jak i maszyna do mocowania etykiet typu cut-and-stack RL-840N wymagają bardzo intensywnej pracy silników, które muszą działać z niewiarygodną szybkością i dokładnością, a także potrzebują deterministycznej komunikacji w czasie rzeczywistym. Aby to osiągnąć, firma WLS zwróciła się ku automatyce firmy B&R. Rozwiązanie B&R łączy w sobie scentralizowane sterowanie maszyną z rozproszonym sterowaniem napędami i I/O, które komunikują się za pomocą POWERLINK. Ta decentralizacja właśnie umożliwia firmie WLS stosowanie znacznie mniejszych obudów niż w przypadku maszyn etykietujących napędzanych przez sterowniki PLC. RL-840N obejmuje od 12 do 24 platform krokowych na swojej wieżyczce, a także liczne serwosilniki, które napędzają śrubę pociągową, wieżyczkę oraz moduły cut-and-stack maszyny. Silniki krokowe B&R oferują funkcje podobne do serwosilników, a jednocześnie są mniejsze i tańsze. Dokładność do mikrosekundy dzięki POWERLINK Aby dorównać wydajności maszyny z krzywką mechaniczną, wszystkie serwosilniki i silniki krokowe muszą być zsynchronizowane z dokładnością do mikrosekundy. Taka sama wysoka precyzja jest również wymagana w urządzeniach liniowych tworzących obraz i drukujących. Protokół POWERLINK znacznie poprawił czas komunikacji i przyczynił się do wzrostu dokładności oraz śledzenia produktu, przez co pomógł sprostać wielu wyzwaniom związanym z szybkim kodowaniem i etykietowaniem. Możliwość integrowania urządzeń innych producentów za pomocą POWERLINK również redukuje ilość okablowania potrzebną do włączenia ich w układ sterowania maszyną. Maszyny pewne i bezpieczne Automation PC 910 oraz wielodotykowy wyświetlacz Automation Panel 900 zostały wybrane w celu zapewnienia wydajności obliczania i sterowania HMI maszyny. Podejście to pozwala firmie WLS kontrolować dostęp do funkcji maszyny na podstawie danych uwierzytelniających zawartych w loginie każdego użytkownika. Uprawnienia użytkowników mogą być ograniczone do dowolnej kombinacji podstawowych czynności, poszerzone do zaawansowanych funkcji konserwacyjnych albo mogą obejmować pełne uprawnienia administratora. Zintegrowana technologia bezpieczeństwa B&R jeszcze bardziej zredukowała ilość okablowania w porównaniu z wcześniejszymi maszynami etykietującymi WLS, zapewniając jednocześnie w pełni programowalne reakcje bezpieczeństwa z wieloma opcjami konfiguracji maszyny. Dodatkowo modułowa integracja komputera PC i aplikacji HMI daje wyjątkową elastyczność dla skalowania wydajności obróbki oraz dostosowywania przyszłych wersji maszyny. Mniejszy ślad węglowy, konkurencyjna wydajność Zazwyczaj maszyny etykietujące WLS są zintegrowane z liniami pakującymi tuż przed pakowaniem końcowym. RL-420/760 i RL840N dają klientom WLS elastyczność programowalnych receptur dla szybkiego ich przełączania, a także pomagają osiągnąć mniejszy ślad węglowy i wyższy stosunek wydajności do kosztów dzięki oszczędnej technologii silników krokowych B&R. Elastyczna i rozszerzalna topologia sprzętowa zbudowana na komunikacji POWERLINK pozwala wdrażać rozłożoną architekturę sterującą stworzoną dokładnie pod specyfikację danej maszyny – zauważa Ted Geiselman. – W ten sposób zmniejsza się ogólny rozmiar obudowy elektrycznej oraz podnosi wydajność. Obecnie WLS polega na sprzęcie i oprogramowaniu B&R dla swoich dotykowych oraz obrotowych maszyn etykietujących typu cut-and-stack. W przyszłości będziemy rozszerzać naszą współpracę z B&R, zaczynając od maszyny etykietującej na linii oraz topsertera, a z czasem kontynuując z innymi platformami – konkluduje Geiselman. Filmik pokazujący działanie RL-840N można znaleźć na kanale YouTube pod adresem: https://youtu.be/Ks878kYn11I Opracowano na podstawie materiałów firmy WLS