在每天我們的生活中,你在超市里都會(huì)看到琳瑯滿目的商品在貨架上,或者在日化產(chǎn)品、醫(yī)藥等都有大量的標(biāo)簽,這些標(biāo)簽承載著生產(chǎn)企業(yè)的品牌價(jià)值主張,也包括了使用方法、配方、聯(lián)系,以及來自監(jiān)管的批號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)等信息。高品質(zhì)的產(chǎn)品,其精致來自于每個(gè)細(xì)節(jié),包括這些標(biāo)簽的設(shè)計(jì),精美的圖案、嚴(yán)絲合縫的標(biāo)簽,讓你感受到它的精品定位,這些背后,都有著像貝加萊這樣的自動(dòng)化廠商為我們提供生產(chǎn)的支持。
萊州同力是這個(gè)領(lǐng)域的佼佼者,他們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域經(jīng)營二十余年,是中國該領(lǐng)域最為專業(yè)的企業(yè)之一,在過去的很多年里,他們都保持著與貝加萊的深度合作。因?yàn)樵谒麄兛磥恚惣尤R的產(chǎn)品與技術(shù)正是為其設(shè)計(jì)的, 其中像ACOPOSmotor這種驅(qū)動(dòng)與電機(jī)一體的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品同力是行業(yè)內(nèi)第一家使用的,包括滿足衛(wèi)生等級(jí)的HMI、還有針對(duì)審計(jì)追蹤所需的mappAudit模塊等,另外,貝加萊的工程師在合作中所表現(xiàn)出對(duì)于機(jī)器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的精通,也使得萊州同力贊譽(yù)有加。
相對(duì)來說,不干膠標(biāo)簽通常針對(duì)高端的產(chǎn)品,而在這其中,回轉(zhuǎn)式的貼標(biāo)機(jī)是其中的速度之王,它可以達(dá)到40,000個(gè)/小時(shí)的貼標(biāo)速度,而精度也要達(dá)到±0.1mm,并且,要有高的靈活性,因?yàn)闃?biāo)簽的尺寸規(guī)格、材質(zhì)也在變化,這需要機(jī)器具有高靈活性來適應(yīng)不同的標(biāo)簽的貼標(biāo)任務(wù)。
圖1-回轉(zhuǎn)貼標(biāo)機(jī)的整體機(jī)械示意圖
圖1是回轉(zhuǎn)貼標(biāo)機(jī)的機(jī)械示意圖,它由大圓盤及在其上的托盤、標(biāo)站構(gòu)成,整個(gè)托盤圍繞著圓盤旋轉(zhuǎn),而貼標(biāo)站可以多個(gè),并且可以是冷膠、熱熔膠、不干膠的多種形式,可以自由組合配對(duì)—根據(jù)貼標(biāo)本身的需求。
為了確保整個(gè)機(jī)器的嚴(yán)絲合縫的配合,送瓶螺桿將瓶子準(zhǔn)確的送入、并隨著托盤旋轉(zhuǎn),以達(dá)到比較好的貼標(biāo)位置,整個(gè)過程中,需要機(jī)械機(jī)構(gòu)間非常緊密的配合,高精度且穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)控制。
圖2-托盤電機(jī)的安裝
為了讓每個(gè)托盤都可以適應(yīng)于各種瓶型,托盤均采用伺服電機(jī)進(jìn)行角度和位置的調(diào)整-在機(jī)器上,多達(dá)45個(gè)甚至64個(gè)伺服系統(tǒng)來進(jìn)行定位控制。由于機(jī)器空間緊湊,因此,采用了貝加萊的“背包電機(jī)”—它將伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)集成于一體的ACOPOSmotor,它體積小,且支持多圈絕對(duì)值編碼器,記憶多圈位置。
托盤工站的電子凸輪曲線
在貼標(biāo)的托盤上,瓶子會(huì)被卡到托盤的凹槽中,如果瓶子是非圓形的,那么這個(gè)托盤必須旋轉(zhuǎn)到所需貼標(biāo)面(如有些瓶子是菱形或者橢圓形),因此,需要獲得一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度使得其剛好可以作為貼標(biāo)的起點(diǎn),而另一方面,這個(gè)托盤在進(jìn)入貼標(biāo)區(qū)域的時(shí)候,它必須與貼標(biāo)頭保持線速度的一致,然后再去回零,整個(gè)過程根據(jù)貼標(biāo)尺寸的變化,是一個(gè)電子凸輪曲線(CAM)位置環(huán)控制,這個(gè)就需要托盤高速跟隨主軸,并且隨著貼標(biāo)尺寸規(guī)格的變化可以自動(dòng)計(jì)算凸輪曲線,并獲得光滑的切換能力。圖3-則顯示了每個(gè)托盤都需要進(jìn)行的這個(gè)運(yùn)動(dòng)控制過程。
圖3-托盤的檢測(cè)與運(yùn)動(dòng)控制
ACOPOS系列運(yùn)動(dòng)控制器,本身的電子凸輪曲線(AutoCAM)能夠達(dá)到極高精度,可以規(guī)避機(jī)械的精度不足,且能夠獲得非常光滑的曲線,確保低的機(jī)械沖擊。另外,在程序?qū)崿F(xiàn)上,可以多種靈活的觸發(fā),編碼器、程序或時(shí)間觸發(fā)均可。
送標(biāo)與射標(biāo)機(jī)構(gòu)
圖4是送標(biāo)機(jī)構(gòu)的示意圖,它是將標(biāo)簽放卷、牽引、送出、裁切的機(jī)構(gòu)構(gòu)成,可以由多種類型的標(biāo)站,采用收放卷的高速運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)來保障穩(wěn)定的張力,以為精準(zhǔn)送標(biāo)、切標(biāo)提供保障。
圖4-送標(biāo)機(jī)構(gòu)
如圖4為標(biāo)簽的收放卷機(jī)構(gòu),其放卷必須確保與大盤同步,并能夠進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)整,而收卷則采用扭矩控制模式,帶擺輥的方式。通常送標(biāo)帶色標(biāo)的方式,送標(biāo)控制由電子凸輪控制及鎖標(biāo)(LATCH)功能配合完成,確保能夠精準(zhǔn)而又平穩(wěn)的送標(biāo)過程。在這個(gè)過程中,必須對(duì)色標(biāo)、主軸編碼器信號(hào)進(jìn)行微秒級(jí)的預(yù)測(cè)和延時(shí)處理,以確保高速中的信號(hào)實(shí)時(shí)同步。
整機(jī)配置-緊湊型設(shè)計(jì)的ACOPOSmotor
圖5-貼標(biāo)機(jī)系統(tǒng)配置圖
從圖5整個(gè)機(jī)器的配置可以看到,多達(dá)60個(gè)伺服電機(jī),其高速同步性,由POWERLINK實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)來保障,達(dá)到百微秒級(jí)的任務(wù)周期。而另一方面采用ACOPOSmotor伺服驅(qū)動(dòng)與電機(jī)一體的設(shè)計(jì),也讓整個(gè)接線變得更少,且空間緊湊,易于機(jī)械的安裝維護(hù)。
機(jī)器的功能性設(shè)計(jì)
在回轉(zhuǎn)式貼標(biāo)機(jī)中,針對(duì)冷膠、熱熔膠、不干膠標(biāo)準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè),自由配對(duì),機(jī)械模塊化、電氣硬件模塊化,同時(shí)軟件也實(shí)現(xiàn)模塊化。
配方存儲(chǔ)與切換:在該機(jī)器中,由于經(jīng)常需要重復(fù)生產(chǎn),或者經(jīng)常變化尺寸規(guī)格、材料等,工藝配方可以進(jìn)行存儲(chǔ)并調(diào)用。
缺瓶檢測(cè)-確保無瓶不貼標(biāo),降低不必要的標(biāo)簽損耗,節(jié)省成本;
自動(dòng)換卷、換標(biāo)、自動(dòng)接標(biāo)—可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),保持整個(gè)產(chǎn)線的高OEE運(yùn)營狀態(tài)-并可以對(duì)OEE狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算并記錄。
正如萊州同力董事長(zhǎng)韓節(jié)臣先生所說“同力機(jī)械致力于為用戶提供高性價(jià)比的專業(yè)機(jī)器設(shè)計(jì),同力在機(jī)械與工藝方面的創(chuàng)新想法,都能夠經(jīng)由貝加萊控制系統(tǒng)得以完美實(shí)現(xiàn),不僅有卓越的性能,而且我們也看到了貝加萊系統(tǒng)在數(shù)字化方面的潛能,雙方會(huì)繼續(xù)深度合作,在更為智能、易用的機(jī)器方面持續(xù)創(chuàng)新,我們對(duì)這個(gè)合作充滿信心”。