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贝加莱工业自动化(中国)有限公司
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  • 贴个标签-速度与精度一个不能少
  • 发布时间:2022/4/7 14:36:13   修改时间:2022/4/7 14:36:13 浏览次数:1067
  •   在每天我们的生活中,你在超市里都会看到琳琅满目的商品在货架上,或者在日化产品、医药等都有大量的标签,这些标签承载着生产企业的品牌价值主张,也包括了使用方法、配方、联系,以及来自监管的批号、标准等信息。高品质的产品,其精致来自于每个细节,包括这些标签的设计,精美的图案、严丝合缝的标签,让你感受到它的精品定位,这些背后,都有着像贝加莱这样的自动化厂商为我们提供生产的支持。
      莱州同力是这个领域的佼佼者,他们在这个领域经营二十余年,是中国该领域最为专业的企业之一,在过去的很多年里,他们都保持着与贝加莱的深度合作。因为在他们看来,贝加莱的产品与技术正是为其设计的, 其中像ACOPOSmotor这种驱动与电机一体的运动控制产品同力是行业内第一家使用的,包括满足卫生等级的HMI、还有针对审计追踪所需的mappAudit模块等,另外,贝加莱的工程师在合作中所表现出对于机器控制系统设计的精通,也使得莱州同力赞誉有加。

      相对来说,不干胶标签通常针对高端的产品,而在这其中,回转式的贴标机是其中的速度之王,它可以达到40,000个/小时的贴标速度,而精度也要达到±0.1mm,并且,要有高的灵活性,因为标签的尺寸规格、材质也在变化,这需要机器具有高灵活性来适应不同的标签的贴标任务。

    图1-回转贴标机的整体机械示意图

      图1是回转贴标机的机械示意图,它由大圆盘及在其上的托盘、标站构成,整个托盘围绕着圆盘旋转,而贴标站可以多个,并且可以是冷胶、热熔胶、不干胶的多种形式,可以自由组合配对—根据贴标本身的需求。
      为了确保整个机器的严丝合缝的配合,送瓶螺杆将瓶子准确的送入、并随着托盘旋转,以达到比较好的贴标位置,整个过程中,需要机械机构间非常紧密的配合,高精度且稳定的运动控制。

    图2-托盘电机的安装

      为了让每个托盘都可以适应于各种瓶型,托盘均采用伺服电机进行角度和位置的调整-在机器上,多达45个甚至64个伺服系统来进行定位控制。由于机器空间紧凑,因此,采用了贝加莱的“背包电机”—它将伺服驱动器和电机集成于一体的ACOPOSmotor,它体积小,且支持多圈绝对值编码器,记忆多圈位置。
      托盘工站的电子凸轮曲线
      在贴标的托盘上,瓶子会被卡到托盘的凹槽中,如果瓶子是非圆形的,那么这个托盘必须旋转到所需贴标面(如有些瓶子是菱形或者椭圆形),因此,需要获得一个旋转角度使得其刚好可以作为贴标的起点,而另一方面,这个托盘在进入贴标区域的时候,它必须与贴标头保持线速度的一致,然后再去回零,整个过程根据贴标尺寸的变化,是一个电子凸轮曲线(CAM)位置环控制,这个就需要托盘高速跟随主轴,并且随着贴标尺寸规格的变化可以自动计算凸轮曲线,并获得光滑的切换能力。图3-则显示了每个托盘都需要进行的这个运动控制过程。

    图3-托盘的检测与运动控制

      ACOPOS系列运动控制器,本身的电子凸轮曲线(AutoCAM)能够达到极高精度,可以规避机械的精度不足,且能够获得非常光滑的曲线,确保低的机械冲击。另外,在程序实现上,可以多种灵活的触发,编码器、程序或时间触发均可。
      送标与射标机构
      图4是送标机构的示意图,它是将标签放卷、牵引、送出、裁切的机构构成,可以由多种类型的标站,采用收放卷的高速运动控制技术来保障稳定的张力,以为精准送标、切标提供保障。

    图4-送标机构

      如图4为标签的收放卷机构,其放卷必须确保与大盘同步,并能够进行补充调整,而收卷则采用扭矩控制模式,带摆辊的方式。通常送标带色标的方式,送标控制由电子凸轮控制及锁标(LATCH)功能配合完成,确保能够精准而又平稳的送标过程。在这个过程中,必须对色标、主轴编码器信号进行微秒级的预测和延时处理,以确保高速中的信号实时同步。
      整机配置-紧凑型设计的ACOPOSmotor

    图5-贴标机系统配置图

      从图5整个机器的配置可以看到,多达60个伺服电机,其高速同步性,由POWERLINK实时网络来保障,达到百微秒级的任务周期。而另一方面采用ACOPOSmotor伺服驱动与电机一体的设计,也让整个接线变得更少,且空间紧凑,易于机械的安装维护。
      机器的功能性设计
      在回转式贴标机中,针对冷胶、热熔胶、不干胶标准可以实现自动在线监测,自由配对,机械模块化、电气硬件模块化,同时软件也实现模块化。
      配方存储与切换:在该机器中,由于经常需要重复生产,或者经常变化尺寸规格、材料等,工艺配方可以进行存储并调用。
      缺瓶检测-确保无瓶不贴标,降低不必要的标签损耗,节省成本;
      自动换卷、换标、自动接标—可以实现连续生产,保持整个产线的高OEE运营状态-并可以对OEE状态进行计算并记录。
      正如莱州同力董事长韩节臣先生所说“同力机械致力于为用户提供高性价比的专业机器设计,同力在机械与工艺方面的创新想法,都能够经由贝加莱控制系统得以完美实现,不仅有卓越的性能,而且我们也看到了贝加莱系统在数字化方面的潜能,双方会继续深度合作,在更为智能、易用的机器方面持续创新,我们对这个合作充满信心”。
  • 企业介绍
贝加莱是一个总部位于奥地利并拥有遍布全球分支机构的创新驱动型自动化企业,2017年7月,贝加莱成为ABB集团的机器人及离散自动化业务部的一个业务单元。作为全球工业自动化领域的领导者,贝加莱融合了前沿技术与先进的工程能力,为各个产业客…  更多>>
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贝加莱工业自动化(中国)有限公司

联系人:王琳

地址:上海市田林路487号宝石园21号楼

邮编:200233

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传真:021-33675666

公司网址:http://www.br-automation.com/zh

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