_image
  • 23.07.2024

Под натяжением

Быстрота, гибкость и высокая точность - электрические приводные системы обладают рядом явных преимуществ для автоматизации упаковочного оборудования.

При автоматизации упаковочных станков огромное значение играют такие факторы, как гибкость, динамика и надежность системы. Электрические приводы позволяет намного лучше удовлетворить современные требования, чем другие виды приводов. Производители и пользователи оборудования лучше, если все приводные и контрольные компоненты разрабатываются квалифицированными специалистами, которые могут предоставить качественные системы с тщательно подобранным оборудованием от одного производителя.

Операторам оборудования, которые используют решения автоматизации для упаковочных станков в индустрии продуктов питания и напитков, а также в фармацевтической промышленности, требуется максимальная надежность с частотой отказов, близкой к нулю, и высокой скоростью цикла. Для обеспечения необходимой производительности станков приводы должны достигать высоких показателей по динамике. Кроме того, современные упаковочные линии и станки должны быть гибкими и иметь минимальное время простоя при смене режимов работы или типов обрабатываемых товаров.

Компания "YASKAWA" предлагает широкий ассортимент приводных и контрольных систем по всему миру, а также предоставляет поддержку в реализации оптимизированных приводных решений. Преимуществом для машиностроителей, работающих на международном уровне, является доступ к запасным частям и сервисному обслуживанию по всему миру.

Универсальные приводы с регулируемой скоростью

К примеру, компания предлагает преобразователи частоты серии V1000 с входной мощностью от 0,4 до 110 (630) кВ для приводов с регулируемой скоростью для конвейеров и транспортерных лент, а также для намоточных устройств. Важное преимущество данных преобразователей в том, что они могут использоваться почти со всеми типами асинхронных и синхронных двигателей. Данные инверторы позволяют достичь значительно более высокой точности подддержания скорости мотора или позиционирования со сниженной точностью, чем обычные частотно регулируемые приводы. Этого можно достичь, используя синхронные двигатели и векторный контроль или путем изменения характеристик двигателя.

Благодаря их широкой функциональности, частотные преобразователи могут даже выполнять ряд функций ПЛК, связывая, к примеру, датчики расстояния и концевые выключатели, или пневматические устройства. Функции привода и функции контроля можно быстро и легко настроить с помощью программного обеспечения DriveWorksEZ с интуитивно понятным интерфейсом, который позволяет создавать программные последовательности с помощью наглядных функциональных блоков. Благодаря этому производители оборудования могут создавать более эффективные решения по автоматизации, поскольку это позволяет затрачивать минимум усилий на установку и подключение, а также сократить пространство, необходимое в шкафу управления и в корпусе станка, в которых используются данные преобразователи частоты. Версия преобразователя серии V1000 с классом защиты IP66 идеально подходит для автоматизации оборудования для обработки продуктов питания и напитков, поскольку он имеет защиту от пыли и воды под высоким давлением.

Точность позиционирования

Для осуществления многих операций в оборудовании для упаковки требуется высокая точность позиционирования. К примеру, данное требование особенно важно для приводов подачи для ножей, ножниц, конвейеров, поворотных механизмов, загрузочных воронок, Хорошим решением для подобных систем могут стать сервоприводы. Линейка продуктов "YASKAWA" включает в себя тщательно подобранные контроллеры серии Sigma-5 для ротационных серводвигателей с номинальной входной мощностью от 0,5 до 15 кВт и крутящим моментом до 95,4 Нм (продолжительные циклы) или 224 Нм (краткосрочная работа).  Новое поколение контроллеров с пропускной способностью контура управления в 1,6 кГц н позволяет значительно снизить время стабилизации и ускорить позиционирование.Высокая точность позиционирования достигается благодаря тому, что поворотный энкодер имеет высокое разрешение, используя 20-битные слова данных. Поскольку серво усилители могут работать при температурах до 55°C, кондициронирование воздуха в шкафу управления требуется только в редких случаях, что позволяет экономить энергию. Серво регуляторы имеют очень компактную конструкцию и занимают мало места в шкафу управления, что также способствует снижению затрат.

Кроме того, сервоприводы очень просто и быстро можно ввести в эксплуатацию с помощью программного обеспечения Sigma-Win+. После ввода нескольких основных параметров привод произведет тестовый запуск, в ходе которого с помощью специальных функций YASKAWA автоматически будут определены моменты инерции и иные характеристики двигателя. Это позволяет сократить время ввода до 80% по сравнению с другими серво приводами. Затем будет произведен еще один запуск для тонкой настройки, в ходе которого устанавливаются точные значения ускорения и функции торможения, для высокодинамичной и гладкой работы в будущем.

Безопасность системы соответствует требованиям директивы ЕС по машинам, поэтому внешняя проводка, которая требовалась ранее, больше не нужна. Это снижает расходы на проектирование и сборку. Производители машинного оборудования и пользователи могут в равной степени извлечь выгоду от высокого качества и надежности оборудования, благодаря которому значительно сокращаются затраты и усилия на обслуживание и ремонт.

Компания "YASKAWA", помимо полного комплекса электрического приводного оборудования, предлагает также сервоприводы и линейные двигатели с номинальной мощностью от 12,5 до 2000 N (обычный режим) и до 7500 N (пиковое значение). По сравнению с роторными приводами, данные приводные сервосистемы способны на более высокодинамичную работу при минимальном энергопотреблении. Точность позиционирования и значения повторяемости значительно возрастает при удалении передаточных элементов, таких как шестерни, зубчатые ремни и шариковые винты. Линейные двигатели также отличаются значительно более высокой надежностью, потому что их основные элементы не изнашиваются и не требуют обслуживания. Компания "YASKAWA" предлагает линейные двигатели серий SGLG и SGLF как в виде компонентов для монтажа (статор и ротор как отдельные компоненты) или в виде комплексной системы, готовой к установке, со стабильным водостойким основанием, напряженно-армированными направляющими и надежной гибкой энергоцепью.

Координация через локальные сети

Требования к кинематике в механических процессах упаковки таковы, что отдельные приводы в упаковочных машинах должны быть точно скоординированы друг с другом. Примером этого может послужить синхронная работа нескольких дисков с различными передаточными числами. Другой тип представляют системы, где совершаются ритмичные движения в различных направлениях под контролем ведущего привода: к примеру, конвейеры с функцией позиционирования в станциях сортировки, а также загрузки и разгрузки. Данный тип подключения можно реализовать очень легко с использованием электрических приводных систем компании "YASKAWA", поскольку они включают в себя большое число интерфейсов, таких как Ethernet, EtherCAT, CC-Link, Profibus, PowerLink, CANopen или MECHATROLINK-I, -II и -III. Все частотные преобразователи серии V1000 и A1000, как и одноосные серво-контроллеры серии Sigma-5, включают несколько дополнительных цифровых и аналоговых входов и выходов, с помощью которых можно отображать события и режимы работы, а также реагировать на изменяющиеся состояния процесса в программном управлении. Это позволяет снизить время вычислений для более сложных устройств управления и ПЛК, а также достичь более высокой динамики и короткого времени цикла.

Быстрое автоматизированное многоосевое управление

Производители машинного оборудования могут также положиться на ноу-хау и технологии компании "YASKAWA" для контроля сложных станков и другого оборудования. Для этой цели компанией был разработан и реализован масштабируемый машинный контроллер MP2300siec, включающий до 16 осей. Данный контроллер подходит для упаковочных станков мелкого и среднего масштаба или же для управления отдельными элементами более сложного оборудования. Приводные функции и ПЛК-функции привода запрограммированы в соответствии с международным стандартом IEC61131-3, благодаря чему программы можно свободно переносить с одного источника на другой. Дополнительное программное обеспечение для программирования MotionWorksIEC облегчает настройку, хранение и документирование внутренних программ последовательности. Выделенный блок управления приводными механизмами включает возможность высокоскоростной связи через местные сети, такие как MECHATROLINK-III с серво приводами "YASKAWA" серии Sigma-5, благодаря чему данное оборудование подходит для автоматики сложных подсистем, функционирование которых строго зависит от хода процесса и времени совершения определенных действий.

Комплексные мехатронные комплекты оборудования "YASKAWA" позволяют значительно упростить конструкцию упаковочных машин. Данные комплекты включают линейные системы для развертывания в балочных и портальных блоках или в компактных роботах для обработки или погрузки. Хорошо продуманные приводные и контрольные компоненты в сочетании с механическими элементами создают готовые к использованию комплексные системы, которые включают в себя инновационные машинные элементы, такие как линейные консольные оси из углеродного волокна, что снижает движущуюся массу и увеличивает возможную динамику. Достижению данной цели также способствует использование современных приводных элементов, таких как линейные двигатели с воздушным сердечником. Высокоскоростной двуосный консольный блок может обрабатывать нагрузки до 1,5 кг и позволяет достичь более высокой динамики. Два линейных двигателя снижают время цикла. Данный блок также используется для того, чтобы поднимать и укладывать коробки или небольшие пачки в другие упаковочные ящики или на паллеты. Функции данного блока и интегрированный интерфейс позволяют пользователю минимизировать время на планирование, разработку, сборку, установку, программирование и ввод в эксплуатацию. При необходимости специалисты компании "YASKAWA" в г. Эшборн, Германия, могут оказать поддержку производителям или пользователям станков, используя новые местные разработки комплексных интегрированных систем. Значительным плюсом для покупателя в таком случае является то, что все компоненты системы поступают от одного производителя и тщательно подгоняются друг под друга. Работа с поставщиком, который может предложить полный спектр оборудования, позволяет не осуществлять трудоемкую координацию между несколькими приводными и контрольными системами от разных производителей, благодаря чему пользователь может сосредоточиться на первоочередных задачах.

Все компоненты "YASKAWA" отличаются высоким проверенным качеством. Все элементы имеют длительный срок службы, к примеру, до 10 лет непрерывной работы для преобразователей частоты. Компания "YASKAWA" известна по всему миру как надежный производитель приводов с использованием самых передовых технологий.