包米勒立式包裝機方案
包米勒能夠為連續立式袋成型,充填和封口機械提供一個完整的自動化解決方案。相關產品包括b maXX系列的伺服控制器、高動態DSD伺服電機、一個驅動器級的CANopen控制器和一個展示整個過程的b maXX HMI40的觸摸屏。
系統需要實現的需求如下:
-單個控制器的應用滿足所有必需的功能
(例如運動控制,技術,邏輯和HMI)
→包米勒驅動級的b baXX-drivePLC是集成到控制橫封架機構的驅動中的。
-在封口過程中達到最高的精度。
在兩種運動的配合中,袋子被封口:
1.橫封架機構兩端的封口鉗一起水平的移動。
2.在返回到初始位置以前,與卷膜保持同步,橫封架機構與卷膜一起垂直的移動-和飛鋸的橫切運動非常類似。
→這些運動一定是沒有沖擊和沒有突然的加減速。
平滑運動的優勢
-在反向的橫切運動路徑中,齒輪機構有了一個顯著的改變
→減少機器的磨損和噪音
-時間最優化的運動
-運動一直執行在最低的速度和加速度
-即使在改變方向的時候,運動也從不停止。
→這將產生一個順序的平滑運動。
上圖顯示了包米勒的無齒槽運動(在左邊)。右邊有一個競爭同行系統的案例在回動點存在齒槽口。包米勒系統的無齒槽運動減少了沖擊,導致更小的機械磨損和更高的機器速度。
包米勒擴展了橫封架機構的標準順序運動,其中包括脫模功能。
橫封架機構執行了一個類型為脫模的運動,該運動將產品的殘渣從卷膜即將封口的區域中移去。
眾所周知的脫模設備已經被配套安裝到橫封架機構的封口鉗的上方。
橫封架機構的運動可以在任何時候通過b maXX-HMI的觸摸屏和軟件模板根據
整個操作過程的需要來動態的進行改變。例如甚至可能在操作過程中對封裝時間
進行修改。橫封架機構的最終位置能夠被自動的判斷的出來。
包米勒已經使用DSD電機來執行橫封架機構的無沖擊連續運動。不僅具有高動態特性,該款伺服電機加速能力顯著。
伺服控制器范圍從b maXX 3000到b maXX 4000,可以選擇最適宜規格的驅動和達到整個系統的模塊化。b maXX 4000被使用在橫封架機構中。(這里也集成了drivePLC)
驅動級PLC的控制功能
-色標檢測
-薄膜滑差清除的slip控制
-橫封架機構封口鉗的溫度調節
-打碼功能
-張力控制的放卷單元
制袋的充填量取決于正在被稱重機構稱重的成品袋。顧客要求生產“鏈式袋子”,設備廠家將面臨更大的挑戰。(袋子里裝滿了產品、一個連著一個、通過打孔彼此分隔開)
-在稱重上產生的錯誤意味著一個袋子將充填正常充填量的兩倍或者根本不充填。
-這類袋子在串袋中很難辨別。
-避免這類袋子誤充填的方法是必須在適當的位置重新啟動。
包米勒的解決方案如下:
-當產品從充填機構上落下時,它的下落時間可以通過死區時間補償的方法,在其下落前預先計算出來。
-死區時間補償基于薄膜的速度和加速度。
-即使在加速期間,高精度的預算時間也是有可能的
→不會產生浪費。
→用戶不需要進行手工分類。
在操作期間,在袋子的成型,充填,封口機械上的軟件模板的功能可以通過包米勒b maXX-HMI 40觸摸屏進行設置。
-所有的運行過程的參數能夠隨時被修改,而且立即生效。
-運動輪廓能夠在運行過程中被修改。
-袋長的設置范圍很大。
-在機器操作期間,機器的運行速度可以動態的進行修改。
-封口時間和基于色標的封口位置能夠被動態的調整。
b maXX系列的驅動級PLC,一個基于驅動的PLC控制器能夠快速的訪問驅動和能夠同步地作用在正在持續運行伺服軸的機器中。另外在接線方面,在驅動中集成的PLC也大大節約了控制柜中的空間。IEC 61131多任務實時候操作系統能夠很快的響應事件和取代額外的PLC。
軟件模板在成型,充填和封口機械上的優勢:
-提供給用戶機器獨立功能塊的理念。
-無需了解運動控制的專業知識就可以實現卷膜的放卷和輸送,垂直同步,封口和充填等功能。
-整個過程通過軟件功能塊的方式控制。
-模板的功能塊化將使缺省的硬件和軟件架構升華到機器概念的高度,并使這樣的轉變非常簡單。
-用戶的工程費用被最小化,很大的加速了產品進入市場的進程。
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