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倍福经典案例选(十四)——采用 PC 控制技术和 EtherCAT 全面优化包装工艺

供稿:德国倍福自动化有限公司 2008/12/22 9:27:00

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  • 关键词: 电机 伺服 工控 步进电机
  • 摘要:通常来说,包装机械必须根据具体的应用进行定制,因此,包装制造商宁愿自己制造这些机械。考虑到这些因素,总部位于芬兰的 Huhtamaki,作为全球最大的包装制造商之一,自己同时还制造包装配套机械。htamaki 在生产彩色鸡蛋包装盒的机器内采用 Beckhoff 工业 PC 和 EtherCAT 作为控制平台。Beckhoff 凭借其丰富的专业经验,成为控制器领域内行业标准的表率。

通常来说,包装机械必须根据具体的应用进行定制,因此,包装制造商宁愿自己制造这些机械。考虑到这些因素,总部位于芬兰的 Huhtamaki,作为全球最大的包装制造商之一,自己同时还制造包装配套机械。htamaki 在生产彩色鸡蛋包装盒的机器内采用 Beckhoff 工业 PC 和 EtherCAT 作为控制平台。Beckhoff 凭借其丰富的专业经验,成为控制器领域内行业标准的表率。

 

Huhtamaki Molded Fiber Technology 位于荷兰弗里斯兰(Friesland)省的弗兰尼克(Franeker),其核心业务是生产鸡蛋包装盒。目前,包装在设计上颇具未来主义风格,鸡蛋包装盒的颜色也很具吸引力,为此,Huhtamaki 还制造必需的生产机械。

 


在生产鸡蛋包装盒时,需要将湿的纸纤维压入专用模具 - 因此也被称作“模制纤维”。首先将纸浆平铺在内侧有许多小气孔的模具中。紧接着,通过真空压力将纸装入到模具中。之后,纸会变干,快速将纸再次弄湿,然后进行二次压制。Huhtamaki 工程部的技术 &开发经理 Jelle Post 解释道:“经过这种湿法处理后,鸡蛋包装盒的表面会变得非常光滑。


除了明亮的色彩,最新 @ttract! 系列与传统的灰色鸡蛋包装盒的最主要区别在于:圆边与三维标签技术的应用,可以在包装盒的各个面进行印刷。”

  

超高速 EtherCAT 现场总线使得所需的规格成为可能

 

来自‘s-Heerenberg 的 Kremer Industri?leAutomatisering BV 从一开始就是 Beckhoff的系统集成商。该公司不仅具有生产过程和控制器方面的丰富知识和经验,还懂得如何将这些知识和经验与 Beckhoff基于 PC 的控制理念完美结合。Kremer作为 Huhtamaki 的技术合作伙伴,为新机械的开发和现有机械的更新改造提供有力支持。
为了生产新型 @ttract! 鸡蛋包装盒系列产品,Huhtamaki 建立了一条基于 Beckhoff 伺服驱动技术和工业 PC 的全新压制生产线

机械制造市场利基
在制造业中,凭借这款用于生产 @ttract! 鸡蛋包装盒的专用机械, Huhtamaki 正在占领包装市场上越来越典型的利基地位。该集团又成立了自己的机械制造公司,起名为 Huhtamaki Molded Fiber Technology(HMFT)BV,提供 Leotech 机械和工艺技术。“在弗兰尼克,我们坚持不懈地为 Huhtamak 在全球各地开展的模制纤维包装业务开发新技 术。”Post 阐述道,“以确保能够生产出最新的包装产品。”

 

技术创新使新型设计成为可能
“考虑到生产 @ttract! 系列机械所需的速度、精度及灵活度,我们无法再使用传统的 PLC 工作,因此决定采用伺服驱动器和工业PC。”Post 解释道。“由于我们在控制技术方面没有自己的专业人员,我们开始寻找一个能够帮我们管理控制技术部分的伙伴。因此,我们选择了Industri?leAutomatisering BV 和 Beckhoff。”


现在,通过伺服技术,可以实现更为快捷、更精确的控制,此外,也大大简化了压机的制造过程,在这一过程中,关键是要确保相互之间有电气连接关系的主轴可被同步驱动。“使用伺服驱动器和Beckhoff 工业 PC,现在,我们已经能够保证在偏离电机轴最大 1.8°的情况下也能够同步运行主轴,而无需考虑负载问题。以前,涉及到精度问题,我们总会有意识地调到极限值,因此我们不再使用Lightbus 和 SERCOS,转而选择了 EtherCAT 用于现场总线通讯。”Post在总结新型控制器的优点时如此说道。


生产线的另一个重要组成部分就是贴标装置,它标志着自动化发展进入了一个新阶段。标签用专门的粘结剂非常快速地贴在拱形包装盒上。在此,Beckhoff 为我们提供了最优质的服务:一次 0.5 mm 微小移动所需的时间可以被控制在仅 1 毫秒内。

 

工业 PC 的优势
工业 PC 在使用上具有高度灵活性,使得控制器的模块化扩展成为可能。Jelle Post 补充道:“除了这一点外,工业 PC 还可以被集成在工厂网络中。所有相关数据都可以通过以太网保存在 SQL 数据库中。可以为维护工作建立一个VPN 连接,以便于提供远程维修服务。”考虑到过去几年里所取得的成功经验,Huhtamaki 将 Beckhoff 控制系统用作他们各种机器类型的标准。Beckhoff 的控制柜 PC C6140 主要用于大型机械(压机和全方位贴标装置)。各种现场总线被用于连接工业 PC 和伺服驱动器,包括 Lightbus、SERCOS 和 CANopen 接口。 therCAT 则被用在最新的机器中。小型机械,例如打印机和搬运机由在 Windows CE 环境下运行的适用于 DIN 导轨安装的嵌入式 PC CX1020
控制。这些系统通过 .NET 应用程序实现可视化。


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