Kaip cilindrai be strypų gali pakeisti jūsų pakavimo mašinų našumą?

Turite problemų dėl neefektyvių pakavimo linijų, kurios neatitinka gamybos poreikių? Daugelis pakavimo operacijų susiduria su didelėmis problemomis, susijusiomis su tradicinėmis pneumatinėmis sistemomis, kurios riboja greitį, tikslumą ir lankstumą, todėl atsiranda brangiai kainuojančių kliūčių ir galvos skausmo dėl techninės priežiūros.

Pneumatiniai cilindrai be strypų gali gerokai pagerinti pakavimo mašinų našumą, nes užtikrina greitesnį ciklo laiką, tikslesnį padėties nustatymą, erdvę taupančią konstrukciją ir didesnį patikimumą, o tai leidžia pasiekti iki 40% didesnį našumą didelio greičio pakavimo įrenginiuose.

Neseniai lankiausi Vokietijoje esančioje maisto produktų pakavimo įmonėje, kurioje įprastinė cilindrais paremta surinkimo ir padėjimo sistema sudarė didelę gamybos kliūtį. Įdiegus mūsų bepiločių cilindrų sprendimą, pakavimo greitis padidėjo 35%, o mašinos užimamas plotas sumažėjo beveik perpus. Leiskite parodyti, kaip panašių rezultatų galima pasiekti ir jūsų įmonėje.

Turinys

• Kas lemia, kad didelio greičio griebimo mechanizmai su cilindrais be strypų yra efektyvesni?
• Kaip daugiaašė sinchronizacija gali pakeisti pakavimo efektyvumą?
• Kodėl šiuolaikinėms pakavimo linijoms labai svarbios apsaugos nuo susidūrimo jutiklių sistemos?
• Išvada
• Dažniausiai užduodami klausimai apie cilindrus be strypų, naudojamus pakuotėse

Kas lemia, kad didelio greičio griebimo mechanizmai su cilindrais be strypų yra efektyvesni?

Greitaeigiai suėmimo mechanizmai yra vienas sudėtingiausių pakavimo mašinų projektavimo aspektų, nes jiems reikia ir greičio, ir tikslumo nuolat dirbant.

Didelio greičio suėmimo mechanizmai tampa gerokai efektyvesni naudojant cilindrus be lazdelių, nes jie turi mažesnę judančią masę, užtikrina greitesnius pagreitėjimo ir sulėtėjimo ciklus, kompaktiškesnę integraciją su galiniai efektoriai¹ir užtikrina pastovų našumą net ir esant didesniam nei 120 rinkimų per minutę ciklo greičiui.

Įdiegęs dešimtis greitaeigių suėmimo sprendimų Europoje ir Šiaurės Amerikoje, išskyriau keletą svarbiausių veiksnių, lemiančių sėkmę šiose sudėtingose srityse. Daugiausia lemia tinkama cilindro be lazdelių konfigūracija.

Pagrindiniai didelio greičio suėmimo efektyvumo veiksniai

Kuriant greitaeiges suėmimo sistemas, skirtas pakavimui, vienu metu turi būti optimizuojami keli elementai:

1. Masės optimizavimas: Kiekvienas gramas svarbus esant dideliam ciklų dažniui
2. Pagreičio profiliai: Sklandus rampos judėjimas apsaugo gaminį nuo pažeidimų
3. Greičio tikslumas: Tikslumo išlaikymas greitai judant
4. Ciklo nuoseklumas: vienodai veikia milijonus ciklų

Lyginamoji veiklos rezultatų analizė

Konfigūracijos atvejo analizė: Konditerijos gaminių pakuotės

Vienas sėkmingiausių mano įgyvendintų projektų buvo skirtas aukščiausios kokybės šokolado gamintojui Šveicarijoje. Jų iššūkis:

• Pakuokite subtilius pralinius 100+ vienetų per minutę greičiu
• Dirbti su įvairaus dydžio produktais nekeičiant jų
• Švelniai elkitės su produktu, kad jis nebūtų pažeistas
• Nepertraukiamas darbas trimis pamainomis

Sprendimo architektūra

Sukūrėme pasirinktinę konfigūraciją su:

1. Pagrindinė judėjimo ašis
      - Magnetinis cilindras be lazdelių (MY1B40 serijos atitikmuo)
      - 400 mm eiga, optimizuota pagal pakavimo linijos išdėstymą
      - Didelio atsako proporcingi srauto valdikliai pagreičio valdymui

2. Griebtuvo integracija
      - Lengvas anglies pluošto montavimo laikiklis
      - Vakuuminių puodelių masyvas su nepriklausoma pakaba
      - Greito keitimo sąsaja techninei priežiūrai

3. Valdymo sistema
      - Pozicijos grįžtamasis ryšys su bekontakčiais jutikliais
      - programuojami judesio profiliai skirtingiems gaminių tipams
      - Ciklo stebėjimas realiuoju laiku su įspėjimais apie numatomą techninę priežiūrą

Rezultatai buvo įspūdingi:

• Padidintas našumas nuo 60 iki 110 vienetų per minutę
• Sumažintas gaminio sugadinimas 85%
• Sumažėjo techninės priežiūros prastovų 67%

Svarbiausias sėkmės veiksnys buvo supratimas, kad greitas suėmimas - tai ne tik didelis greitis, bet ir kontroliuojami, tikslūs judesiai, kuriuos galima patikimai išlaikyti milijonus ciklų. Cilindrai be strypų yra ideali platforma šiai pusiausvyrai pasiekti.

Kaip daugiaašė sinchronizacija gali pakeisti pakavimo efektyvumą?

Kelių ašių sinchronizacija - tai nauja pakuočių automatizavimo sritis, leidžianti atlikti sudėtingus judesius, kurie anksčiau buvo neįmanomi naudojant įprastas sistemas.

Daugiaašė sinchronizacija su cilindrais be lazdelių keičia pakavimo efektyvumą, nes leidžia atlikti sudėtingus trimačius judesius, palengvina vientisą produkto srautą, panaikina perkėlimo tarp operacijų taškus ir leidžia dinamiškai prisitaikyti prie skirtingų dydžių pakuočių be mechaninių perjungimų.

Per visą savo karjerą, diegdamas pakavimo sprendimus, pastebėjau aiškią evoliuciją link sudėtingesnių daugiaašių sistemų. Naujausios kartos cilindrų be lazdelių technologija šioje srityje pakeitė žaidimo taisykles.

Sinchronizavimo architektūros pakuočių programoms

Šiuolaikinėse pakavimo sistemose paprastai taikomas vienas iš kelių sinchronizavimo būdų:

Mechaninė sinchronizacija

Tradiciniai metodai:

• Krumpliaratiniai mechanizmai
• Mechaninės jungtys
• Pavaros laikrodžių sistemos

Šie metodai siūlo:

• Paprastas įgyvendinimas
• Ribotas lankstumas
• Sudėtingas skirtingų produktų keitimas
• Dideli techninės priežiūros reikalavimai

Pneumatinis kelių ašių sinchronizavimas

Pažangios cilindrų be strypų sistemos užtikrina:

• Elektroninis padėties stebėjimas
• Proporcinis slėgio ir srauto valdymas
• Nepriklausomas ašies reguliavimas
• programuojami judesio profiliai

Daugiaašių sistemų programavimo metodikos

Įgyvendinimo atvejis: Lanksčių maišelių pakavimas

Neseniai padėjau maisto produktų gamintojui Prancūzijoje modernizuoti jo maišelių pakavimo sistemą. Jiems kilo šie iššūkiai:

1. Kelių dydžių pakuočių tvarkymas
      - Septynių skirtingų dydžių maišeliai
      - Dažnas produktų keitimas
      - Nenuoseklus produktų pristatymo atstumas

2. Sudėtingi judėjimo reikalavimai
      - Produkto sukimasis įdėjimo metu
      - Švelnus skystų produktų greitinimas
      - Tikslus padėties nustatymas siekiant užtikrinti sandarumo vientisumą

Įdiegėme trijų ašių cilindrų be lazdelių sistemą su:

• X ašis: 800 mm horizontalus judėjimas (produkto pasirinkimas)
• Y ašis: 400 mm vertikalusis judėjimas (įterpimo gylis)
• Z ašis: 200 mm šoninis judesys (derinimo kontrolė)

Sinchronizavimo programavimas apima:

1. Vizijos sistemos integravimas³ produkto identifikavimui
2. Dinaminis kelio generavimas pagal įeinančių produktų atstumus
3. Pagreičio profilio reguliavimas pagal užpildymo lygį
4. Padėties patikrinimas prieš svarbias operacijas

Rezultatai pakeitė jų veiklą:

• Pakeitimo laikas sutrumpėjo nuo 45 minučių iki mažiau nei 5 minučių
• 40% padidintas gamybos greitis
• Lankstumas tvarkant naujų dydžių pakuotes be mechaninių pakeitimų
• Ženkliai sumažėja sandariklių gedimų ir gaminių pažeidimų

Pagrindinė įžvalga buvo suvokimas, kad tikroji sinchronizacija neapsiriboja vien judesių koordinavimu - tam reikia integruoto jutiklio, dinaminio reguliavimo ir protingo kelio planavimo. Bekrypčiai cilindrai yra ideali platforma tokiam sudėtingumo lygiui pasiekti.

Kodėl šiuolaikinėms pakavimo linijoms labai svarbios apsaugos nuo susidūrimo jutiklių sistemos?

Kadangi pakuočių sistemos tampa vis sudėtingesnės ir kompaktiškesnės, smarkiai didėja komponentų susidūrimo rizika, todėl labai svarbios tinkamos jutiklių sistemos.

Šiuolaikinėms pakavimo linijoms labai svarbios apsaugos nuo susidūrimo jutiklių sistemos, nes jos padeda išvengti brangiai kainuojančių įrangos pažeidimų, eliminuoja netikėtas prastovas, apsaugo vertingus gaminius nuo sugadinimo ir leidžia projektuoti tankesnes mašinas, kurios maksimaliai padidina našumą esant ribotam plotui.

Esu sprendęs daugybę su susidūrimais susijusių pakuočių sistemų gedimų, todėl galiu paliudyti, kaip svarbu tinkamai įdiegti jutiklius. Net vieno susidūrimo finansinis poveikis gali būti didelis.

Susidūrimo rizikos vertinimas pakuočių sistemose

Šiuolaikinės pakavimo linijos susiduria su keliomis susidūrimo rizikos kategorijomis:

1. Vidaus mechanizmų susidūrimai
      - tarp judančių vienos mašinos komponentų
      - Dažnai dėl laiko arba sinchronizavimo sutrikimų.

2. Gaminio ir mechanizmo susidūrimai
      - tarp pakavimo medžiagų ir mašinų komponentų
      - Paprastai dėl produkto užstrigimo arba netinkamo padavimo

3. Išoriniai susidūrimai
      - Tarp gretimų mašinų arba operatoriaus sąveikos
      - Dažnai susiję su techninės priežiūros veikla arba proceso koregavimu.

Susidūrimų prevencijos jutiklių technologijos

Praktinė jutiklio sąrankos strategija

Diegiant apsaugos nuo susidūrimo sistemas su cilindrais be lazdelių, rekomenduoju taikyti šį struktūrizuotą metodą:

1. Kritinės zonos nustatymas

Pirmiausia nustatykite visus galimus susidūrimo taškus:

• Takto pabaigos pozicijos
• Ašių susikirtimo taškai
• Produktų perdavimo vietos
• Operatoriaus sąveikos sritys

2. Jutiklių parinkimas ir išdėstymas

Kiekvienai zonai pasirinkite tinkamus jutiklius pagal:

• Reikalaujamas aptikimo greitis
• Aplinkos sąlygos (dulkės, drėgmė ir kt.)
• Erdvės apribojimai
• Patikimumo reikalavimai

3. Integracija su valdymo sistemomis

Sukurti išsamią saugos struktūrą:

• Pirminė susidūrimo prevencija (įprastas veikimas)
• Antrinės apsaugos priemonės (gedimo sąlygos)
• Reagavimo į ekstremalias situacijas protokolai

Realus įgyvendinimas: Lizdinių pakuočių linija

Vaistų pakavimo klientas Italijoje dažnai susidurdavo su susidūrimais savo lizdinių plokštelių pakuočių linijoje, todėl:

• Maždaug 4-6 valandos prastovų per mėnesį
• Keitimo dalių išlaidos viršija 5000 eurų per ketvirtį
• Produkto praradimas dėl pažeistų pakuočių

Įdiegėme išsamią apsaugos nuo susidūrimų sistemą, kurią sudaro:

1. Cilindro padėties stebėjimas
      - Magnetiniai jutikliai kritinėse padėtyse
      - Nuolatinis grįžtamasis ryšys apie padėtį ilgos eigos ašyse
      - Signalų dubliavimas kritinėse zonose

2. Dinaminės apsaugos zonos
      - Reguliuojamos aptikimo sritys pagal pakuotės dydį
      - Prognozuojamasis susidūrimų modeliavimas valdymo sistemoje
      - Realaus laiko kelio reguliavimo galimybės

3. Integruotas saugos atsakas
      - laipsniškas greičio mažinimas šalia galimų susidūrimo vietų
      - Kontroliuojamas avarinis stabdymas, kad būtų išvengta gaminio sugadinimo
      - Automatizuotos atkūrimo sekos po gedimo pašalinimo

Rezultatai buvo greiti ir reikšmingi:

• Nulis susidūrimų per 18 mėnesių nuo įdiegimo
• Didesnis mašinos greitis dėl pasitikėjimo apsaugos sistemomis
• Galimybė dirbti su mažesniais atstumais tarp komponentų
• Ženkliai sumažintos techninės priežiūros išlaidos

Pagrindinė įžvalga - suvokimas, kad veiksminga susidūrimų prevencija - tai ne tik galimų susidūrimų aptikimas, bet ir visapusiškos sistemos, kuri numato, užkerta kelią ir saugiai valdo galimus susidūrimų scenarijus viso pakavimo proceso metu, sukūrimas.

Išvada

Cilindrai be strypelių suteikia pakuočių mašinoms esminių privalumų - užtikrina greitį, tikslumą ir patikimumą, reikalingus didelio našumo suėmimo mechanizmams, kelių ašių sinchronizavimui ir išsamioms apsaugos nuo susidūrimo sistemoms. Strategiškai įdiegus šiuos sprendimus, pakavimo operacijos gali gerokai padidinti našumą, lankstumą ir veiklos efektyvumą.

Dažniausiai užduodami klausimai apie cilindrus be strypų, naudojamus pakuotėse