考慮到這些需求，Brenton 公司最終決定，為公司最受歡迎的 M2000 間歇式側(cè)裝紙箱包裝機(jī)配備一套機(jī)電一體化線性輸送系統(tǒng)。“也是這個(gè)決定讓 Brenton 找到了倍福的 XTS 磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)，我們發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)可以即時(shí)適應(yīng)這些產(chǎn)品變化。”Grinager 說道。“我們利用 XTS 系統(tǒng)開發(fā)了一款 M2000 包裝機(jī)，它能夠以完全隨機(jī)的進(jìn)料時(shí)間熟練地處理所有披薩形狀、方向和產(chǎn)品規(guī)格，包括展示用包裝和散裝。”
升級(jí)后的 M2000 包裝機(jī)現(xiàn)在配備一根 5.5 米長的 XTS 軌道，有 12 個(gè)動(dòng)子控制產(chǎn)品進(jìn)料。作為一款真正的機(jī)電一體化解決方案，XTS 系統(tǒng)所具備的線性電機(jī)特點(diǎn)與不斷循環(huán)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)子相結(jié)合，運(yùn)行路徑可以是開放式的，也可以是封閉式的，支持最多樣化的幾何形狀。動(dòng)子最顯著的特點(diǎn)就是能夠在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生夾緊力：兩個(gè)同步運(yùn)動(dòng)的動(dòng)子協(xié)同工作，以預(yù)定的力抓取裝在桶中的披薩堆，并將它們固定，以便快速、可靠地輸送至紙箱包裝步驟。“這就是這臺(tái)包裝機(jī)的魅力所在，它可以處理一疊 15 個(gè)熱收縮包裝的圓形披薩，并能迅速適應(yīng)已經(jīng)在方形包裝中的披薩的進(jìn)料，所有這些步驟都能在最少的轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)完成。”Mike Grinager 說道。XTS 系統(tǒng)還能夠輕松補(bǔ)償進(jìn)料過程中不同的進(jìn)料時(shí)間，因?yàn)閯?dòng)子可以無距離限制地移動(dòng)，能夠在裝載工位前緩沖產(chǎn)品，從而能夠在需要時(shí)為其它生產(chǎn)過程節(jié)省更多的時(shí)間。Mike Grinager 繼續(xù)說道：“XTS 系統(tǒng)能夠?qū)⒍询B好的披薩移入紙箱中，顯著減少了堵塞和停機(jī)時(shí)間，我們?cè)u(píng)估的所有其它系統(tǒng)都做不到這一點(diǎn)。”考慮到堆垛較高的披薩的重量，Brenton 公司的第一個(gè) XTS 應(yīng)用必須能夠解決這類應(yīng)用中重負(fù)載的輸送問題。因此，Brenton 整合了 HepcoMotion 公司專為 XTS 設(shè)計(jì)的 GFX 軌道系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠承受更大的負(fù)載。
XTS 磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)是 Brenton 公司 M2000 包裝機(jī)的核心，如上圖：XTS 系統(tǒng)帶著一串裝有披薩的桶狀物繞過 180 度的轉(zhuǎn)角，抓緊并穩(wěn)定披薩堆
XTS 控制器采用的是倍福的 C6930 控制柜式工業(yè) PC。包裝機(jī)控制器連接到一臺(tái) 15 英寸的 CP2915 多點(diǎn)觸控控制面板顯示器。盡管涉及高度動(dòng)態(tài)的運(yùn)動(dòng)控制，但 XTS 系統(tǒng)僅利用了工業(yè) PC 約 15% 的計(jì)算性能，為實(shí)施其它自動(dòng)化功能儲(chǔ)備了足夠的性能。
Brenton M2000 的后續(xù)迭代系列還配備了EtherCAT I/O 系統(tǒng)中的 EL 系列高速 EtherCAT 端子模塊，包括 8 通道的高密度型號(hào)。“倍福的 EtherCAT I/O 系統(tǒng)與其它現(xiàn)場(chǎng)總線之間的互操作性可以簡(jiǎn)化集成工作，給我們提供了很大幫助。”Mike Grinager 說道。“對(duì) Brenton 工程團(tuán)隊(duì)來說，也很容易建立與 EtherNet/IP 設(shè)備的連接，EtherCAT 速度極快，并具有極高的同步性，因此非常適合用作 XTS 等機(jī)電一體化系統(tǒng)的總線。”倍福美國公司的應(yīng)用工程師 Patrick Triemert 補(bǔ)充說道。
一臺(tái)性能強(qiáng)大的 C6930 控制柜式工業(yè) PC 與超高速 EtherCAT 通信系統(tǒng)及相應(yīng)的 EtherCAT I/O 端子模塊一起，用來控制 XTS 及其它設(shè)備功能
XTS 系統(tǒng)極大地提升了 Brenton 公司 M2000 包裝機(jī)的吞吐量。M2000 現(xiàn)在最多能夠?qū)?41 個(gè)不同的 SKU 分開裝箱，每分鐘可裝 27 箱，即每分鐘裝箱 140 個(gè)速凍披薩。該款包裝機(jī)還能夠?qū)崿F(xiàn) 26 種不同的包裝模式，包括更復(fù)雜的展示用包裝模式和商業(yè)化包裝模式，吞吐量為每分鐘 12.5 箱。“一臺(tái)配備 XTS 系統(tǒng)的 M2000 包裝機(jī)實(shí)際上可以完成三臺(tái)傳統(tǒng)紙箱包裝機(jī)的工作。”Mike Grinager 說道。
XTS 系統(tǒng)的使用消除了很多更換步驟，其它進(jìn)料裝置更換所需的停機(jī)時(shí)間從 30 分鐘減少到 5 分鐘。M2000 進(jìn)料段的工程時(shí)間節(jié)省了至少 200 個(gè)小時(shí)，進(jìn)料段中諸如鏈條、飛行器、推桿和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等部件減少了約 100 個(gè)，因此復(fù)雜性大大降低。
在這之后，Brenton 公司收到了合同包裝公司的第三份訂單，并且還收到其他客戶對(duì)其它配備 XTS 系統(tǒng)的包裝機(jī)的詢價(jià)。XTS 除了支持 Brenton 在成熟的包裝市場(chǎng)中持續(xù)增長之外，它還為這家 OEM 制造商開辟了很多新的項(xiàng)目類型，尤其是在制藥應(yīng)用方面，可以鞏固和擴(kuò)大市場(chǎng)份額。“XTS 還為我們的新包裝機(jī)設(shè)計(jì)項(xiàng)目提供支持，而如果是在以前，我們很可能會(huì)放棄這些項(xiàng)目。我們現(xiàn)在有了新的、速度更快、更靈活的設(shè)計(jì)方案，可以減少 50% 的設(shè)備體積。在我們第一次使用 XTS 系統(tǒng)就取得成功之后，我們正在對(duì)針對(duì)食品工業(yè)的 XTS 衛(wèi)生型系統(tǒng)以及 XPlanar 平面磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)進(jìn)行研究，以滿足行業(yè)中最具挑戰(zhàn)性的物料輸送要求。”Grinager 說道。
關(guān)于德國倍福（BECKHOFF）
倍福（Beckhoff）是一家專注于自動(dòng)化新技術(shù)的德資企業(yè)，創(chuàng)立于 1980 年，總 部位于德國威爾市。作為全球自動(dòng)化技術(shù)的驅(qū)動(dòng)者，倍福定義了自動(dòng)化領(lǐng)域的 許多標(biāo)準(zhǔn)，是國際標(biāo)準(zhǔn)的制定者和推動(dòng)者。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場(chǎng)總線 模塊、驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品和 TwinCAT 自動(dòng)化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系 統(tǒng)，可為各個(gè)工控領(lǐng)域提供開放式自動(dòng)化系統(tǒng)和完整的解決方案。經(jīng)過 40 年 的發(fā)展和努力，倍福已在世界各地設(shè)立 30 多家分支機(jī)構(gòu)，加上全球的合作伙 伴，業(yè)務(wù)遍及 70 多個(gè)國家和地區(qū)。 倍福于 1997 年進(jìn)入中國市場(chǎng)，中國區(qū)總部落戶于上海市北高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)，現(xiàn) 有員工 280 人，辦事處遍及國內(nèi) 26 座大中城市。創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng) 用于風(fēng)力發(fā)電、半導(dǎo)體、光伏太陽能、電子制造、金屬加工、包裝機(jī)械、印刷 機(jī)械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機(jī)械、物流輸送以及樓宇自動(dòng)化 等眾多領(lǐng)域。 公司傾力推廣的 EtherCAT 實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)于 2014 年成為中國國家推薦性標(biāo) 準(zhǔn)，并已入編工信部的《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》。作為一家技術(shù)驅(qū) 動(dòng)型公司，倍福一直注重在技術(shù)上尋求突破創(chuàng)新，在業(yè)內(nèi)享有“創(chuàng)新引擎”的美 譽(yù)。倍福基于 PC 的控制技術(shù)具有良好的開放性，它支持所有主流的工業(yè)通信協(xié)議，將 IT 技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化技術(shù)完美融合在一起，為實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智 能制造奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
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