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)裝紙箱包裝機配備一套機電一體化線性輸送系統(tǒng)。“也是這個決定讓 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，它能夠以完全隨機的進(jìn)料時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。”
升級后的 M2000 包裝機現(xiàn)在配備一根 5.5 米長的 XTS 軌道，有 12 個動子控制產(chǎn)品進(jìn)料。作為一款真正的機電一體化解決方案，XTS 系統(tǒng)所具備的線性電機特點與不斷循環(huán)運動的動子相結(jié)合，運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。動子最顯著的特點就是能夠在運動中產(chǎn)生夾緊力：兩個同步運動的動子協(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。“這就是這臺包裝機的魅力所在，它可以處理一疊 15 個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)換時間內(nèi)完成。”Mike Grinager 說道。XTS 系統(tǒng)還能夠輕松補償進(jìn)料過程中不同的進(jìn)料時間，因為動子可以無距離限制地移動，能夠在裝載工位前緩沖產(chǎn)品，從而能夠在需要時為其它生產(chǎn)過程節(jié)省更多的時間。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時間，我們評估的所有其它系統(tǒng)都做不到這一點。”考慮到堆垛較高的披薩的重量，Brenton 公司的第一個 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。包裝機控制器連接到一臺 15 英寸的 CP2915 多點觸控控制面板顯示器。盡管涉及高度動態(tài)的運動控制，但 XTS 系統(tǒng)僅利用了工業(yè) PC 約 15% 的計算性能，為實施其它自動化功能儲備了足夠的性能。
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。“倍福的 EtherCAT I/O 系統(tǒng)與其它現(xiàn)場總線之間的互操作性可以簡化集成工作，給我們提供了很大幫助。”Mike Grinager 說道。“對 Brenton 工程團隊來說，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 補充說道。
一臺性能強大的 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 包裝機的吞吐量。M2000 現(xiàn)在最多能夠?qū)?41 個不同的 SKU 分開裝箱，每分鐘可裝 27 箱，即每分鐘裝箱 140 個速凍披薩。該款包裝機還能夠?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。“一臺配備 XTS 系統(tǒng)的 M2000 包裝機實際上可以完成三臺傳統(tǒng)紙箱包裝機的工作。”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時間從 30 分鐘減少到 5 分鐘。M2000 進(jìn)料段的工程時間節(jié)省了至少 200 個小時，進(jìn)料段中諸如鏈條、飛行器、推桿和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)等部件減少了約 100 個，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其它配備 XTS 系統(tǒng)的包裝機的詢價。XTS 除了支持 Brenton 在成熟的包裝市場中持續(xù)增長之外，它還為這家 OEM 制造商開辟了很多新的項目類型，尤其是在制藥應(yīng)用方面，可以鞏固和擴大市場份額。“XTS 還為我們的新包裝機設(shè)計項目提供支持，而如果是在以前，我們很可能會放棄這些項目。我們現(xiàn)在有了新的、速度更快、更靈活的設(shè)計方案，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，我們正在對針對食品工業(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。作為全球自動化技術(shù)的驅(qū)動者，倍福定義了自動化領(lǐng)域的 許多標(biāo)準(zhǔn)，是國際標(biāo)準(zhǔn)的制定者和推動者。公司所生產(chǎn)的工業(yè) PC、現(xiàn)場總線 模塊、驅(qū)動產(chǎn)品和 TwinCAT 自動化軟件構(gòu)成了一套完整的、相互兼容的控制系 統(tǒng)，可為各個工控領(lǐng)域提供開放式自動化系統(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 多家分支機構(gòu)，加上全球的合作伙 伴，業(yè)務(wù)遍及 70 多個國家和地區(qū)。 倍福于 1997 年進(jìn)入中國市場，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、包裝機械、印刷 機械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化 等眾多領(lǐng)域。 公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業(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。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)和自動化技術(shù)完美融合在一起，為實現(xiàn)工業(yè) 4.0 和智 能制造奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
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