Fogyasztási cikkek biztonságos és higiénikus csomagolása

Fokozott teljesítmény és alacsonyabb költségek a kupakbetétet-gyártó és -formázó automatizálási berendezésekben

2015. szeptember 16., szerda, 17:49

Címkék: Beckhoff Automation csomagolástechnika EtherCAT ipari automatizálás MMC Packaging TwinCAT 3 Twinsafe

A fogyasztott étel és ital minősége nagymértékben függ a csomagolási technológiától, ezért igen magas minőségi követelményeknek kell megfelelni ezen a területen. Annak érdekében, hogy megakadályozzuk az oxigén bejutását a csomagolt termékekbe, és az ezzel járó nemkívánatos változásokat a termékek ízében, valamint a szavatossági idő csökkenését, italok esetében például a kupak belsejében található betéteket alkalmazunk. Ez lehetőséget nyújt a palack szája és a kupak közötti rész légmentes lezárására.

A csomagolási piac egyik vezető specialistája a Quebec tartomány Laval nevű városában található Kanadai cég, az MMC Packaging. A vállalat már két évtizede biztosítja a műanyag és fém kupakbetétek előállítására szolgáló automatizált rendszert. Az MMC fő partnerei közé tartoznak az étel/ital, gyógyszerészeti és kozmetikai cikkek beszállítói.

Az MMC Packaging korszerű, kulcsrakész kupakbetét-gyártó gépeket kínál az élelmiszer-, gyógyszer-, és kozmetikai cikkek fém vagy műanyag kupakbetét-gyártói számára

Az MMC Packaging által használt kupakok tömítését végző gépek a szigetelőanyagot megfelelő méretre vágják, majd belehelyezik azt a kupakba. A betétként használt anyagok: pép, hab, karton illetve fólia. Gépkonfigurációtól függően, a kivágás történhet rotációs sajtolási technológiával – ahol egy henger kivágja, a szükséges tömítést azután eljuttatja a beültető állomáshoz – vagy pedig fröccsöntéssel. Ebben az esetben a betétek egyetlen technológiai lépéssel a kupakba helyezhetők. Ezután egy kamerás ellenőrző rendszer megvizsgálja a kupakokat, és ha hibamentesnek találja őket, továbbítja a gyártás következő állomására.

Az MMC Packaging vállalatnál számos olyan gép áll rendelkezésre, amelyek segítségével lehetőség nyílik a különböző méretű és formájú kupakok betétjeinek beültetésére. Géptípustól és vezérlési módtól függően percenként mintegy 1200 kupakbélés beültetésére van lehetőség. Az MMC legnagyobb teljesítményű gépe az LM-270, amely percenként 150 gyártási ciklusra képes – állítja a vállalat tulajdonosa, Philippe McNally. A betétek vágása és beültetése történhet egyidejűleg is, így a gyártási ciklus elérheti a 300-at percenként. A gyártósor összes beállítását automatikusan vezérlik, így a beállításmódosítások egyetlen gombnyomás segítségével zajlanak. Ennek köszönhetően az átállási idő kevesebb mint 30 percre is csökkenhet. Néhány géptípus képes több szerszámfajta használatára, ezáltal az üzemen kívüli idő jelentősen lecsökken az átállás során.

A PC-alapú vezérlés növeli a hatékonyságot

Az MMC Packaging által korábban használt vezérlőhardver elérte technológiai korlátait: „A folyamat sebessége, a rendszer memóriája, az adattárolás kapacitása mind elérték a felső határt, és további optimalizálásra már nem volt lehetőség – mondta Mathieu Ouellet, az Üzleti és Termékfejlesztési részleg alelnöke. – Egyrészt nagyobb teljesítményű rendszerre volt szükségünk, másrészt pedig rugalmasabb vezérlőszoftverre. Mindemellett korszerű felhasználói felületet akartunk, amely a szabványos programozási lehetőségek széles választékát kínálja.”

Az LM-270 automatizálása – beleértve az adagolást, vágást, beültetést, ellenőrzést/szelektálást – Beckhoff PC-alapú vezérlőrendszer segítségével lett kivitelezve. A rendszer vezérlését egy két-magos Intel® Celeron™ processzorral ellátott C6525 típusú Ipari PC (IPC), valamint a TwinCAT 3 automatizálási szoftver végzi. „A TwinCAT 3 automatizálási szoftver segítségével a kézi beavatkozásokat minimalizálni tudjuk az időzítésváltoztatások végrehajtásakor” – nyilatkozta Yan Letourneau az MMC Packaging vezető elektromos tervezőmérnöke. Az automatikus időzítések lehetővé teszik az LM-270 és perifériái számára a sebességváltást, aminek következtében más feltételek mellett is képes a termelés arányait az ügyfél igényeihez alakítani, és nagy teljesítményt biztosítani. A kupakok belsejében használt betétek indexelését, vágását és beültetését a TwinCAT 3 NC PTP vezérli. „A TwinCAT 3 Scope funkció a folyamat összes adatát rögzíti.” Yan Letourneau hozzátette: „A C6525 IPC nem csupán egy központi vezérlő, hanem a gyártási adatok rögzítéséért is felel.”

Az LM-270 vezérlésére használt HMI, a CP391x Beckhoff vezérlőpanel. A korszerű felhasználói felület, a termelési folyamat fontosabb adatait valós időben szolgáltatja.

Korszerű üzemeltetés multi-touch vezérlőpanel segítségével

Az LM-270 géphez HMI-ként Beckhoff CP391x multi-touch vezérlőpanelt használnak. „A PC- és EtherCAT-alapú vezérlőplatformnak köszönhetően egy korszerű felhasználói felületet alakítottunk ki, amely valós időben továbbítja az ügyfelek részére a fontosabb gyártási adatokat – tette hozzá Yan Letourneau. – Ez magába foglalja az adott gép működési és teljesítményadatait is.” Ez lehetővé teszi az MMC ügyfelei számára a felszerelés hatékony kihasználását, a rendszer optimális működésének biztosítását és a karbantartási, valamint az üzemidő optimalizálását. „Az MMC Packaging 3D modellezést és oktatóvideókat használ az operátorok betanítására, valamint az új vezérlőplatformok kezelésének megismertetésére. „Az, hogy Windows-alapú grafikus felhasználói felületet tudunk biztosítani, valamint az, hogy a PLC- és mozgásvezérlési feladatok egyetlen eszközről megvalósíthatók, óriási előnyt jelentenek vállalatunk számára – nyilatkozta Mathieu Ouellet. – A HMI-re egy 3D-s alkalmazást írtunk C++ és C-ben, valamint zoomolásra kihasználjuk a multi-touch funkciót is annak érdekében, hogy a gépkezelő a tényleges értéket pontosan le tudja olvasni.”

A már bevált és tesztelt PC-alapú vezérlést, az MMC Packaging, a QTVision™ tesztrendszerben is alkalmazza, melynek segítségével a kupakok minőségét tudják ellenőrizni. Esetünkben egy CX2040 beágyazott PC a TwinCAT 3 automatizálási szoftverrel és az EtherCAT buszrendszerrel számos automatizálási, vezérlési és adatgyűjtési feladatot lát el. „Négy kamera segítségével percenként 2400 kupakot tudunk ellenőrizni, amit körülbelül 9600 percenkénti képfelvétel tesz lehetővé anélkül, hogy különösebb erőfeszítést végezne a CPU.

Az AM 8000 szervomotorok és az egykábeles technológia kiépítésével a kábelek és csatlakozók száma mintegy 50%-kal csökkent

EtherCAT mint univerzális buszrendszer I/O, mozgásvezérlési és biztonsági funkciók számára

„Az EtherCAT-nek köszönhetően a vezérlési sebesség mikroszekundum nagyságrendű – ilyen például a gépi látórendszer esetében a kamerák 250 mikroszekundumos triggerelése” – nyilatkozta Yan Letourneau. – A Beckhoff által kínált TwinSAFE megoldásnak köszönhetően további előnyökhöz juthatunk. Ethernet kábeleket használunk a safety technológiához is, így minden safety adat az EtherCAT protokollba beépülve a TwinSAFE terminálokba jut. Egy rendszerbe integrált programozható safety megoldással a később szükségessé váló módosítások sokkal rugalmasabban kezelhetők.” Az MMC Packaging a TwinSAFE-et a rendszerben használt vészleállítók, biztonsági eszközök, valamint a mozgásvezérlés biztonságos megvalósításához használja. Az AX5000 szervohajtásokban használt TwinSAFE kártyák safety adatokat gyűjtenek be és továbbítanak a biztonsági vezérlők felé feldolgazásra (STO –Safe Torque Off, SS1-Safe Stop 1 funkciók).

Balról jobbra: Ted Sarazin, Beckhoff területi értékesítési igazgató, Yan Letourneau, MMC Packaging vezető elektromos tervező, és Bertrand Chuisse, MMC Packaging szoftvermérnök

Kisebb helyigény, nagyobb teljesítmény

Az MMC Packaging, Beckhoff AM 8000 szervomotorokat használ, melyek lehetővé teszik az egykábeles technológia (OCT) kiépítését. „Az egykábeles technológia, a nagyszámú EtherCAT ki- és bemeneti pontokra, és az integrált TwinSAFE megoldásokra való tekintettel, rendkívül optimális vezetékezést tesz lehetővé – nyilatkozta Mathieu Ouellet. – Ahelyett, hogy minden vezetéket külön-külön a központi egységbe kötnénk, egyetlen Ethernet kábelre van szükségünk, ami körbefut a rendszeren, és ezáltal drámaian csökkennek a vezetékezési költségek, valamint 20-24 órát spórolhatunk meg a telepítési időtartam tekintetében. Egy másik jelentős előny az, hogy az EtherCAT minden egyes Ethernet eszközzel kompatibilis. Amennyiben szükséges, a vállalat szintén EtherCAT terminálokat használ interfészként más hálózatokhoz és protokollokhoz.”

„A vezérlő fejlesztésével az első lépést sikeresen megtettük” – nyilatkozta Anthi Balafoutis, az MMC Packaging értékesítési és marketing koordinátora. – Mindeddig az LM-270 gépeinket, az MMC-icon™ felhasználói felületet, és a QTVision™ tesztrendszerünket alakítottuk át PC-alapú vezérlőplatformmá. A következő lépés során arra törekszünk, hogy ezt a technológiát vállalatunk teljes gépkínálatára kiterjesszük.”

www.beckhoff.hu

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek