Процессы упаковки требуют совместной работы множества сервоприводов, которые также должны синхронно работать с роботами-манипуляторами, выполняющими задачи переукладки (Pick-and-Place).
По материалам Konstruktion & Entwicklung
Французская компания Esatec разработала гибкую, легко интегрируемую упаковочную машину с сервоприводами Yaskawa для подачи упаковочных материалов и товаров с роботом для их укладки. Новая упаковочная машина может работать практически со всеми видами жестких и мягких упаковок: будь то подача рулонной бумаги и пленки или листов пластика и картона; их склейка и последующее складывание упаковки. Примерами такой упаковки являются образцы духов или косметики, подарочные карты или Blu-Ray, DVD-диски, а также пакеты для порошков, жидкостей или продуктов питания.
Esatec легко интегрируемая упаковочная машина с сервоприводами Yaskawa
A2C, материнская компания Esatec, уже использует такие машины на своем заводе в Пюимуайене, недалеко от Ангулема. Компания специализируется на упаковочных работах для косметической и пищевой промышленности и может быстро и гибко реагировать на самые разные требования клиентов, благодаря своему парку машин.
С новой машиной Esatec, установленной в Пюимуайене, образцы косметики и духов упаковываются индивидуально для рекламных кампаний. Различные режимы работы позволяют размещать до трех разных образцов на одной инструкции и при необходимости объединять с упаковкой.
Для этого образцы и инструкции сначала попадают в машину через конвейерную ленту и помещаются на место сборки с помощью фрикционного питателя. Четырех осевой Дельта робот без или с, запатентованным механизмом захвата (5 ось), размещает образцы на инструкцию, которая затем складывается дважды или трижды.
Упаковочный узел в работе
В зависимости от спецификации продукта в час таким способом производится от 6 000 до 10 000 высококачественных упаковочных единиц. Это означает, что время цикла очень короткое и требуются быстродействующие приводы. По нескольким причинам компоненты Yaskawa были выбраны как для робототехники, так и для сервоосей.
Дельта робот, интегрированный в упаковочную машину, на базе кинематики D4-Delta от Codian Robotics с четырьмя точно управляемыми сервоосями YASKAWA полностью выполняет все задачи по подъему и размещению, так как он может быстро и без проблем позиционировать даже самые маленькие продукты в ограниченном пространстве с точностью до миллиметра и повторяемостью 0,1 мм. Хотя второй механизм захвата и размещения больше подходит для плоских предметов, форма продукта не имеет значения для этого робота. Оборудованный системой технического зрения, дельта-робот собирает элементы любой формы, которые доставляются фрикционным конвейером.
Кинематика D4-Delta от Codian Robotics с четырьмя точно управляемыми сервоосями YASKAWA
Сервоприводы серии Sigma-7 берут на себя все остальные приводные задачи при сборке и упаковке образцов косметики и парфюмерии. Две сервооси приводят в движение главную конвейерную ленту, еще две обеспечивают точно контролируемое расстояние до продукта на фрикционном конвейере, пять осей запатентованного механизма захвата и размещения также управляются этими приводами, а также ось серводвигатель Sigma-7 встроен в блок складывания коробок.
Сервоприводы серии Sigma-7 YASKAWA
Было много причин для использования этих приводных систем. При разработке основное внимание уделялось таким характеристикам сервоприводов серии Sigma-7, как быстрый ввод в эксплуатацию, высокая производительность и максимальная эксплуатационная надежность, от которых выиграли разработчики упаковочной машины. Потом был большой выбор.
Быстродействующие серводвигатели переменного тока имеют мощность от 50 Вт до 15 кВт при напряжении питания 200 или 400 В и впечатляют своими чрезвычайно компактными размерами и очень плавным ходом.
В эту серию входят узкие одно- и двухосевые сервоприводы с питанием 200 В или 400 В с компактной конструкцией, которые могут быть монтированы в шкаф управления без зазоров и, опционально, могут быть легко подключены через гирляндную цепь. Это снижает затраты на установку.
Есть еще одно преимущество: при температуре окружающей среды от -5 ° C до +55 ° C дополнительное охлаждение не требуется.
Сервоприводы впечатляют своей высокой точностью (встроенный 24-битный абсолютный энкодер), высокой динамикой и функциями, такие как подавление вибрации, маскирование резонансных частот машины и функция без настройки для легкого ввода в эксплуатацию.
Компактный контроллер движения MP3300iec, используемый в упаковочной машине, позволяет синхронно управлять севроприводами и дельта-роботом. MP3300iec был рекомендован французским специалистом по упаковочным машинам из Yaskawa, главным образом из-за единообразного программирования с использованием единого программного инструмента со стандартными функциональными блоками PLCopen, PackML (S88: Make2Pack) и Yaskawa, которые доступны бесплатно и значительно упрощают программирование системы.
Компактный контроллер движения MP3300iec в упаковочной машине
Последовательность движения отдельных осей робота рассчитывается в прошивке контроллера и передается на оси робота. Программист может полностью сосредоточиться на приложении, не беспокоясь о базовой сложной технологии.
Сервооси программируются в той же программной среде MOTIONWORKS IEC 3. Благодаря шине Ethernet и интерфейсу управления Mechatrolink III компактный контроллер в реальном времени обеспечивает легкую синхронизацию роботов и сервоосей. Таким образом, можно контролировать до 62 реальных и 2 виртуальных осей.
Контроллер движения показывает свои сильные стороны, особенно в связке с сервоприводами Sigma-7. В дополнение к данным процесса сервоприводы также предоставляют контроллеру информацию о своем состоянии, например, для анализа вибрации. Эти данные позволяют делать выводы о состоянии всей системы и эффективно планировать техническое обслуживание. В целом, это приводит к лучшим условиям для высокопроизводительных приложений движения, таких как описанная упаковочная машина.
