Jakie funkcje systemu automatyzacji są szczególnie ważne dla zapewnienia innowacyjności maszyn i linii technologicznych z branży pakującej? Poniżej przedstawiamy wybrane rozwiązania, doceniane przez automatyków i szefów utrzymania ruchu.
Napełnianie z synchronizacją na poziomie µs
Warto korzystać z systemów, które w czasie rzeczywistym potrafią sterować zarówno grawimetrycznym (opartym na poziomie), jak i objętościowym (opartym na przepływie) procesem napełniania, z synchronizacją zaangażowanych zaworów i czujników, najlepiej na poziomie µs. Maszyny, które pracują z taką dokładnością, spełniają najostrzejsze wymagania rynku.
Klejenie, znakowanie oraz wykrywanie odpadów z precyzją 1 µs
Również dla takich zadań maszyn jak klejenie czy znakowanie precyzja synchronizacji ma kluczowe znaczenie. Warto więc znaleźć dostawcę, który oferuje wydajną synchronizację w czasie rzeczywistym, a pozycje enkodera (rzeczywiste lub wirtualne) i rozproszone kanały we/wy (analogowe lub cyfrowe) synchronizowane są z precyzją 1 µs. Eliminuje to konieczność stosowania urządzeń zewnętrznych do cyfrowego przełączania krzywek wymaganych przez wysokowydajne maszyny do pakowania dla zastosowań takich jak dozowanie kleju, znakowanie produktów i odrzucanie odpadów.
Automatyczna identyfikacja jednostki klejącej
Użytkownicy końcowi wymagają maksymalnej elastyczności w produkcji, dlatego wciąż inwestują w modułowe, mechatroniczne maszyny. Na przykład w etykieciarkach elementy przyklejane muszą być przekazywane z maszyny do maszyny bardzo szybko – to właśnie kolejny powód, dla którego należy dokładnie wybrać sieć komunikacji. I tu również deterministyczna sieć czasu rzeczywistego jest najlepszym rozwiązaniem. Warto też zwrócić uwagę, czy wybrana sieć posiada standardowe funkcje automatycznego wykrywania węzłów i czy ma możliwości podłączania podczas pracy. Takie rozwiązania są bowiem niezwykle korzystne dla producentów i użytkowników maszyn, gdyż dają możliwość szybkiego i bezproblemowego wprowadzania zmian bez zatrzymywania produkcji, a to zwiększa dostępność i całkowitą efektywność sprzętu.
Wyrównywanie butelek i etykiet bez kamery
Na rynku dostawców automatyki są firmy, które opracowały wydajny algorytm przetwarzania obrazu, określający ustawienie butelki bez użycia kamery. Zamiast tego do wykrywania wytłoczeń na butelce służy standardowy czujnik. Standardowy moduł wejścia analogowego odczytuje dane analogowe w tempie próbkowania 100 µs i zapisuje je w buforze – bezpośrednio w module. Następnie algorytm analizuje buforowane dane i wylicza wymagany ruch pozycjonujący płyty obrotowej.
Cały proces ustawiania zajmuje niecałe 400 ms, włączając:
n Uchwycenie wytłoczenia/obrazu
n Transfer danych i przetworzenie algorytmu obrazu
n Generowanie profili ruchu
n Ruch płyty obrotowej
n Etykietowanie
Kontrola folii
Wszystkie rodzaje materiałów do opakowań, włączając ultracienkie i elastyczne folie, mogą być doskonale przetwarzane. W przypadku folii automatycy muszą zadbać o konieczne naprężenie folii podczas faz przyspieszania i zwalniania w wysokowydajnych maszynach pakujących, a tu z pomocą przychodzą automatyczna regulacja kontroli prędkości oraz funkcja sterowania z wyprzedzeniem dla prędkości i przyspieszenia. Tam, gdzie mamy do czynienia z folią, warto sprawdzić następujące rozwiązania:
n Nawijanie/rozwijanie z kontrolą naprężenia taśmy w otwartej pętli w oparciu o moment obrotowy
n Nawijanie/rozwijanie z kontrolą naprężenia taśmy w zamkniętej pętli, z analogową informacją zwrotną ze swobodnie osadzonego wałka
n Nawijanie/rozwijanie w zamkniętej pętli z kontrolą naprężenia taśmy, z informacją zwrotną z cyfrowego enkodera
n Automatyczna zmiana rolki folii z precyzyjnym obliczeniem średnicy, bez konieczności stosowania czujników
n Inteligentna, predykcyjna korekta rejestrów
n Dokładna kontrola temperatury podczas ogrzewania i chłodzenia ze zintegrowanym algorytmem automatycznego dostrajania
Oszczędzanie energii dzięki regeneracji zasilania
Maszyny muszą nieustannie przyspieszać i zwalniać ciężkie ładunki w praktycznie każdym cyklu produkcyjnym. Są na rynku dostawcy, których napędy przekształcają energię kinetyczną generowaną podczas hamowania w moc, a następnie przesyłają ją z powrotem do sieci zasilającej. Można w ten sposób zregenerować do 30% ogólnego zużycia energii – co zapewnia znaczne obniżenie kosztów. Odzyskiwanie energii nie dopuszcza do generowania ciepła przez rezystory hamujące, co sprawia, że nie trzeba montować i konserwować drogich systemów chłodzenia. Zintegrowany system odzyskiwania energii jest nie tylko wysoce wydajny, ale również przyjazny środowisku.
Efektywna integracja robotyki
Czy można łatwo zintegrować i zsynchronizować roboty z daną architekturą automatyki? Są na rynku rozwiązania, które ułatwiają cały proces. Pracujące z wysoką prędkością maszyny do pakowania mogą łatwo zsynchronizować standardowe systemy kontroli ruchu i wszystkie rodzaje kinematyki – portal, delta, SCARA, ramię przegubowe, a nawet kinematykę specjalną –w pojedynczej, kompletnej platformie sterowania.
Robotyka firmy B&R umożliwia przeprowadzenie prac konserwacyjnych z bezpośrednią interakcją człowiek-robot, jak np. usuwanie zatorów, bez zatrzymywania pracy. B&R oferuje też bloki funkcyjne z certyfikacją TÜV do wymaganych aplikacji bezpieczeństwa, zintegrowane poprzez otwarty i niezależny od magistrali protokół openSAFETY.
Roboty Stäubli są dostępne bezpośrednio przez technologię automatyzacji B&R. Jest to możliwe dzięki stosowanemu w napędach uniVAL produkcji Stäubli interfejsowi POWERLINK, który pozwala na transfer programów do ogólnego sterowania ruchem, np. Generic Motion Control, ze sterownika i ich łatwe uruchomienie.
Opracowano na podstawie materiałów firmy B&R
