貼個標簽——速度與精度一個不能少

文:貝加萊工業(yè)自動化(中國)有限公司2022年第五期

導語:在每天我們的生活中,超市里琳瑯滿目的商品貨架上,或者是日化產(chǎn)品、醫(yī)藥等都有大量的標簽,這些標簽承載著生產(chǎn)企業(yè)的品牌價值主張,也包括了使用方法、配方、聯(lián)系,以及來自監(jiān)管的批號、標準等信息。高品質(zhì)的產(chǎn)品,其精致來自于每個細節(jié),包括這些標簽的設(shè)計,精美的圖案、嚴絲合縫的標簽,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化廠商為客戶提供生產(chǎn)的支持。

  萊州同力是這個領(lǐng)域的佼佼者,他們在這個領(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。因為在他們看來,貝加萊的產(chǎn)品與技術(shù)正是為其設(shè)計的,其中像ACOPOSmotor這種驅(qū)動與電機一體的運動控制產(chǎn)品同力是行業(yè)內(nèi)第一家使用的,包括滿足衛(wèi)生等級的HMI、還有針對審計追蹤所需的mapp Audit模塊等,另外,貝加萊的工程師在合作中所表現(xiàn)出對于機器控制系統(tǒng)設(shè)計的精通,也使得萊州同力贊譽有加。

  相對來說,不干膠標簽通常針對高端的產(chǎn)品,而在這其中,回轉(zhuǎn)式的貼標機是其中的速度之王,它可以達到40,000個/小時的貼標速度,而精度也要達到±0.1mm, 并且,要有高的靈活性,因為標簽的尺寸規(guī)格、材質(zhì)也在變化,這需要機器具有高靈活性來適應(yīng)不同的標簽的貼標任務(wù)。

  

回轉(zhuǎn)貼標機的整體機械示意圖.png

  圖 1 回轉(zhuǎn)貼標機的整體機械示意圖

  圖1是回轉(zhuǎn)貼標機的機械示意圖,它由大圓盤及在其上的托盤、標站構(gòu)成,整個托盤圍繞著圓盤旋轉(zhuǎn),而貼標站可以多個, 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—根據(jù)貼標本身的需求。

  為了確保整個機器的嚴絲合縫的配合,送瓶螺桿將瓶子準確的送入、并隨著托盤旋轉(zhuǎn),以達到比較好的貼標位置,整個過程中,需要機械機構(gòu)間非常緊密的配合,高精度且穩(wěn)定的運動控制。

  1 托盤工站的電子凸輪曲線

  在貼標的托盤上,瓶子會被卡到托盤的凹槽中,如果瓶子是非圓形的,那么這個托盤必須旋轉(zhuǎn)到所需貼標面(如有些瓶子是菱形或者橢圓形),因此,需要獲得一個旋轉(zhuǎn)角度使得其剛好可以作為貼標的起點,而另一方面, 這個托盤在進入貼標區(qū)域的時候,它必須與貼標頭保持線速度的一致,然后再去回零,整個過程根據(jù)貼標尺寸的變化,是一個電子凸輪曲線(CAM)位置環(huán)控制,這個就需要托盤高速跟隨主軸,并且隨著貼標尺寸規(guī)格的變化可以自動計算凸輪曲線,并獲得光滑的切換能力。圖2則顯示了每個托盤都需要進行的這個運動控制過程。

  A C OP OS系列運動控制器,本身的電子凸輪曲線(AutoCAM)能夠達到極高精度,可以規(guī)避機械的精度不足,且能夠獲得非常光滑的曲線,確保低的機械沖擊。另外,在程序?qū)崿F(xiàn)上,可以多種靈活的觸發(fā),編碼器、程序或時間觸發(fā)均可。

  

托盤的檢測與運動控制.png

  圖 2 托盤的檢測與運動控制

  2 送標與射標機構(gòu)

  圖3是送標機構(gòu)的示意圖,它是將標簽放卷、牽引、送出、裁切的機構(gòu)構(gòu)成,可以由多種類型的標站,采用收放卷的高速運動控制技術(shù)來保障穩(wěn)定的張力,以為精準送標、切標提供保障。

送標機構(gòu).png

  圖 3 送標機構(gòu)

  3 整機配置——緊湊型設(shè)計的ACOPOSmotor

 從圖4 整個機器的配置可以看到,多達3 6 個伺服電機,其高速同步性,由POWERLINK實時網(wǎng)絡(luò)來保障,達到百微秒級的任務(wù)周期。而另一方面采用ACOPOSmotor伺服驅(qū)動與電機一體的設(shè)計,也讓整個接線變得更少,且空間緊湊,易于機械的安裝維護?!?/p>

貼標機系統(tǒng)配置圖.png

圖 4 貼標機系統(tǒng)配置圖

  4 機器的功能性設(shè)計

  在回轉(zhuǎn)式貼標機中,針對冷膠、熱熔膠、不干膠標準可以實現(xiàn)自動在線監(jiān)測,自由配對,機械模塊化、電氣硬件模塊化,同時軟件也實現(xiàn)模塊化。

  配方存儲與切換:在該機器中,由于經(jīng)常需要重復生產(chǎn),或者經(jīng)常變化尺寸規(guī)格、材料等,工藝配方可以進行存儲并調(diào)用。

  缺瓶檢測——確保無瓶不貼標,降低不必要的標簽損耗,節(jié)省成本;自動換卷、換標、自動接標——可以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),保持整個產(chǎn)線的高OEE運營狀態(tài),并可以對OEE狀態(tài)進行計算并記錄。

  正如萊州同力董事長韓節(jié)臣先生所說:“同力機械致力于為用戶提供高性價比的專業(yè)機器設(shè)計,同力在機械與工藝方面的創(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, 雙方會繼續(xù)深度合作,在更為智能、易用的機器方面持續(xù)創(chuàng)新,我們對這個合作充滿信心”。



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