Применение сервоприводов Delta ASDA-A2 в высокопроизводительной упаковочной машине
В статье описывается упаковочная линия для подушкообразной герметичной упаковки с трёхсторонней сваркой. В такой линии из плёнки формируется рукав и производится его продольная сварка, укладка в него упаковываемой продукции, герметизация пакета (поперечной сваркой), отрезка упакованного пакета и перемещение его для дальнейших операций. Такие линии широко применяются в пищевой, химической, медицинской промышленности. Часто используются для упаковки различных конфет.
Введение
Во всех отраслях промышленности для любой продукции перед выходом на рынок требуется качественная упаковка. Поэтому, упаковочное оборудование становится важной частью производственного оборудования. Кроме того, его производительность, точность и стабильность работы непосредственно определяют эффективность оборудования. Полная автоматизация упаковочного оборудования является обязательной характеристикой современной упаковочной линии.
В типичных упаковочных машинах траектория движения ножа, которым производится герметизация ( запечатывание пакетов) и отрезка запечатанного пакета обычно обеспечивается механическим кулачком. При этом имеет место появление дефектов, сложность наладки, большой шум при работе и невысокая производительность. Механика обеспечивает производительность не более 600 упаковок в минуту. Увеличение стоимости труда и рост потребностей производства требуют более линий с более высокой производительностью и повышения уровня её автоматизации.
Для выполнения таких требований: уменьшения времени готовности и увеличения скорости упаковки все операции, такие как подача конвейера, сварка пакета, отрезка упакованного изделия должны быть точно синхронизированы по времени и по положению исполнительных органов. С другой стороны, даже небольшие погрешности в вычислениях и ошибки во времени приведут к потерям материала. Поэтому, шаг подачи конвейера и период упаковки должны быть стабильны для точного позиционирования продукции.
Между тем, положение упаковочной плёнки так же должно быть определённым образом ориентировано относительно упаковываемого продукта для правильного размещения надписей и логотипов на упаковке.
Описание функционирования линии
В упаковочной машине привод подачи упаковочной плёнки является ведущим для остальных приводов: привод ножа и привод подачи продукции получают от него текущую информацию о перемещении плёнки и таким образом синхронизируются.
Сервопривода, управляющие подачей продукции и ножом непосредственно получают сигнал от маркировочной метки и фиксируют текущее рассогласование для обеспечения правильного позиционировании привода подачи продукта и положения ножа.
После соединения краёв тонкая плёнка сваривается в рукав в формующем узле с помощью продольного сварочного устройства. Одновременно, продукт проталкивается внутрь и проходит через позицию поперечной сварки и резки. Когда продукт полностью упакован вращающийся нож обеспечивает отрезку пакета от рукава. Цикл упаковки закончен.
Анализ характеристик упаковочной линии
Испытания системы управления линии на основе средств автоматизации Дельта показали:
1.Точность упаковки существенно возросла, точность резки достигла 0,5 мм.
2. При применении 4-х ножевого устройства резки производительность может быть доведена до 900-1100 упаковок в минуту.
3. Применение электронного кулачка вместо механического дало возможность избавиться от механической связи между подачей пленки и приводом ножа. Упростилась и удешевилась механическая часть линии. Уменьшился уровень шума, стала проще регулировка и монтаж.
4.Функционирование линии обеспечивается применением сервоприводов типа ASDA-A2 в режиме Pr (внутреннее позиционирование), что упростило монтаж и уменьшило стоимость за счёт отказа от внешнего контроллера для управления перемещением и синхронизацией приводов.
5. Легко может быть обеспечены необходимые траектории движения для ножа и «летучих ножниц» с применением функции электронного кулачка (E-CAM). При переналадке линии на упаковку другого вида продукции (изменение длины пакета) все настройки могут быть произведены путём изменения параметров с панели оператора.
Программное обеспечение для персонального компьютера не требуется.
В линии применены следующие средства автоматизации:
ASD-A2-1521 –1 шт. для подачи плёнки, 1шт.для подачи упаковываемой продукции,
ASD-A2-2023 –1 шт. для сварки и привода ножа,
DVP-14SS – 1шт. внешний контроллер
Заключение
Не только наличие функции электронного кулачка (E-CAM), но производительный 32-разрядный процессор (DSP-digital signal processor), встроенные функции сравнения и синхронизации для широкого диапазона импульсов задания и высокоскоростного управления являются отличительными особенностями сервоприводов серии ASDA-A2.
Поэтому, их применение в упаковочном оборудовании удовлетворяет всем требованиям такого типа оборудования. Кроме того, простое и дружественное программное обеспечение ASDA-A2 Soft даёт возможность разработчикам оборудования удобный инструмент для работы, сокращая время наладки и тестирования.
Функция электронного кулачка для «летающих ножниц», высокочастотная коррекция положения для синхронизации в реальном времени — наиболее востребованные функции современного высокопроизводительного оборудования в упаковочной отрасли.
В ближайшем будущем, создание систем, имеющие такие возможности, которые способны увеличить производительность в 2-3 раза будет основным направлением развития устройств управления перемещения (сервоприводов).
Успешное применение сервоприводов ASDA-A2 Дельта в современном высокопроизводительном оборудовании свидетельствует о том, что компания Дельта может предложить комплексное решение для создания автоматизированного упаковочного и фасовочного оборудования