包裝機械使用的自動化產品包括控制系統(tǒng)、傳動控制、運動控制、人機界面和傳感器。自動化產品運用程度的加深,使得包裝機械向機電一體化方向發(fā)展。伺服傳動技術、新型檢測系統(tǒng)等先進的自動化產品提升了中國包裝機械的性能。本刊特別采訪了臺達集團機電事業(yè)群應用技術中心經理顏良益先生,為我們介紹包裝機械采用自動化技術發(fā)展趨勢,以及臺達在包裝領域的成功經驗。
記者:人們生活水平提高的同時,企業(yè)對消費品的包裝自動化程度要求越來越高,為了實現包裝過程中各種自動化產品高度整合,貴公司提供了哪些解決方案。
顏良益: 針對包裝行業(yè),臺達不斷強化行業(yè)開發(fā)和應用團隊,推進新產品的研發(fā),為行業(yè)客戶提供更加豐富和性能優(yōu)越的自動化產品及系統(tǒng)解決方案,最終為客戶提供包含設計、生產、物流、管理于一體的一整套自動化控制平臺。
臺達集團機電事業(yè)群應用技術中心經理顏良益先生
中國的印刷和包裝行業(yè)正處在蓬勃發(fā)展的階段,其自動化水平相對還比較落后;通過采用高性能的電氣產品,提升電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高響應性,減少機械傳動,延長設備使用壽命,降低客戶的維護成本,增強產品的市場競爭力,已成為包裝行業(yè)客戶進行產品研發(fā)的一種趨勢。
針對客戶的這一系列需求,臺達設立行業(yè)處,資深行業(yè)專員聚焦全球包裝行業(yè)發(fā)展趨勢,研發(fā)出具有行業(yè)優(yōu)勢的產品和方案,如DVP-10MC總線運動控制器,DVP-10PM緊湊型運動控制器;適用于包裝流水線生產的AH500中型PLC;E-CAM功能的多合一ADSA-M系列伺服控制器,ASDA-A2高解析通訊型伺服控制器內置包裝行業(yè)專用飛剪和色標同步修正功能庫;內置收放卷張力控制和飛剪功能的C2000交流驅動器,支持DMC-NET、顯控一體的HMC控制器。同時,有行業(yè)專家進行產品整合,設計全伺服枕式包裝機系統(tǒng)控制方案,全伺服創(chuàng)口貼包裝生產線等行業(yè)高端解決方案,助力行業(yè)客戶產品升級,與行業(yè)客戶共同成長。
記者:目前包裝行業(yè)非常注重包裝過程中的速度與控制精度,請問在這兩方面貴公司是如何幫助客戶解決的?
顏良益:臺達產品與方案在速度與控制精度方面得到了客戶的廣泛好評,借助于ASDA-A2高性能伺服控制器,臺達方案在客戶端獲得了優(yōu)異的表現。三伺服枕式糖果包裝機就是其中的成功應用之一。
控制架構:DOPB10-HMI+ASDA-A2*3+DVP14SS-PLC
此案例中,所有運動控制功能均是通過A2系列伺服驅動器完成,PLC只做I/O控制。
枕式糖果包裝機從左往右依次是理糖盤、送膜機構、縱封和橫切部分。由此可將此控制系統(tǒng)分為三個部分:送料軸(主軸)、送膜軸(從軸)、切刀軸(從軸),由三套伺服與馬達驅動。
通過A2系列伺服BY-PASS功能可將主軸脈波信號同時傳輸給送膜軸和切刀軸,無信號延遲,為高精度裁切打下基礎。A2伺服內建電子凸輪功能,通過高速DI啟動從軸電子凸輪,實現定長或追標裁切。傳統(tǒng)的機械凸輪存在噪音大、運行速度難以提高、安裝維護麻煩的缺陷,采用電子凸輪的方式很好的解決了這些問題。
此案例中包裝速度可達800包/min,裁切長度為55mm,4把切刀。在裁切的過程中,包裝膜由于張力的拉伸色標與色標之間的長度會存在些微的差別,如果此誤差一直累積,最終將切壞產品包裝。臺達A2伺服內建自動相位修正功能,根據捕捉的色標信號與實際設定的目標裁切位置做運算,實時引導切刀切在準確位置?;贏2伺服強大的運動控制功能和A2馬達1280000PULSE/轉的高解析度,此案例中裁切精度可達到+/- 0.5mm??蓾M足大多數客戶的包裝精度。
記者:除了速度和精度上的優(yōu)化,貴公司的自動化產品還能給包裝企業(yè)帶來哪些工藝上的優(yōu)勢?
顏良益:臺達提供給客戶的方案不僅是速度和精度上的提高,同時會盡最大努力去提高設備的性價比和操作的簡便性,幫助客戶節(jié)約人力成本,安全可靠,還大幅提升生產效率。
以上文中的“三伺服枕式糖果包裝機”為例,該設備需要包裝多種尺寸的不同產品,每種產品對應包裝膜的長度也會不同。此時必須要做到更換產品尺寸的方便快捷,而不是像傳統(tǒng)方式那樣需要拆卸機械凸輪。我們只需要在HMI上填寫機械尺寸、包裝長度等相關數據,驅動器便會自動生成切刀所需飛剪曲線,所有包裝尺寸等數據可存于人機配方,當需要更換包裝產品時,調入產品尺寸等數據即可實現快速切換,無需更改機械結構。操作工人不需要太多的操作經驗和技術培訓,只需點擊人機畫面上的按鈕即可完成操作,操作簡便,節(jié)省人力,同時提升生產效率,因此這一方案得到客戶的高度認可。