ProMach旗下有30多個包裝機械品牌,廣泛應用于食品、飲料、制藥、個人護理用品、家居用品和工業(yè)用品等行業(yè)領域。2017年,總部位于威斯康星州Waukesha的ProMachFillingSystems公司推出了用于灌裝和封蓋系統(tǒng)的XACT-FIL?設備生產線,以滿足客戶對高精度和衛(wèi)生灌裝,同時顯著減少設備占地面積的要求。ProMachFillingSystems與倍福美國分公司開展了廣泛的合作,在非常緊迫的時間內使用基于PC的控制技術開發(fā)XACT-FIL。新的稱重式灌裝機需要在2017年的PackExpo國際包裝展會上展出,但在2017年年初,他們仍未完成設計。模塊化機械設計非常靈活,用途非常廣泛,應用范圍包括由聚乙烯、金屬和玻璃制成的容量最小1盎司、最大5加侖的容器,可以用于灌裝如醬汁、牛奶和橄欖油等液體類食品,以及灌裝如汽車行業(yè)所用的油漆、化學品和潤滑劑等非食品類產品。此款設備不僅能夠灌裝常溫液體,還可以灌裝低溫或高溫液體。ProMach可以提供各種封蓋裝置以及完整的生產線。
帶18.5英寸觸摸屏和多點觸控功能的CP3918控制面板可用作先進、直觀的用戶界面
用于實現三軸協同運動系統(tǒng)的AX5000緊湊型伺服驅動器可輕松安裝到體積較小的控制柜中
PC控制系統(tǒng)確保精度并提升生產效率
這類系統(tǒng)的特點是都采用非接觸式灌裝,可以防止容器以及設備的運輸和灌裝單元受到污染,并讓無菌包裝能夠滿足嚴苛的質量和食品衛(wèi)生標準。“在非接觸式灌裝過程中,噴嘴漂浮在容器開口上方,距離通常約為四分之一英寸。”ProMachFillingSystems工程副總監(jiān)CesaryMroz解釋道。非接觸式灌裝的先決條件是將容器精確定位在灌裝噴嘴下,并實時控制灌裝重量。XACT-FIL設備使用螺桿進料裝置將空容器裝載到轉盤上,在這里,旋轉的灌裝機將液體產品分配到容器中。在各個灌裝工位下方的稱重傳感器負責檢查每個容器的重量,每秒最多可以檢查5000次,直到達到所需的灌裝液位。然后將容器移至封蓋機。
協調設備快速而精確的上料、灌裝和封蓋順序需要強大的自動化、運動控制和I/O系統(tǒng)。與PC控制系統(tǒng)和EtherCAT高速現場總線的同步不僅滿足了所有給定的要求,而且還保證了0.5%或更高的灌裝重量精度。倍福應用工程師KurtSchneider說道:“EtherCAT和TwinCAT讓閥門輸出和稱重傳感器測量能夠以200μs的循環(huán)時間同步掃描PLC代碼,這樣可以實現更嚴格的整體閥門響應時間和精度。”新型XACT-FIL系統(tǒng)每秒的稱重數量大約翻了兩番,從每秒1200次增加到5000次。
減少占地面積,提高潔凈度
所有控制任務均由安裝有用于PLC、運動控制和HMI功能的TwinCAT3自動化軟件的CX5140嵌入式控制器執(zhí)行。CesaryMroz解釋說,DIN導軌安裝的嵌入式控制器顯著減小了控制柜的尺寸,同時仍然提供了足夠的處理能力,以提高可靠性和吞吐量。還包含一張作為備份的CFast卡,卡里裝載了所有的PLC和運動控制的所有程序,以確保在萬一發(fā)生故障時可用。
帶18.5英寸觸摸屏和多點觸控功能的CP3918控制面板可打造先進、用戶友好的HMI。“倍福提供多種外觀樣式的多點觸控面板,可與可擴展的HMI軟件選項配合使用,可以為任何屏幕尺寸和我們需要滿足的各種客戶要求提供最佳解決方案。”CesaryMroz說道。
AM8841不銹鋼伺服電機通過快慢螺釘控制灌裝機和封蓋機,并支持IP69K沖洗環(huán)境。AX5000伺服驅動器內置有電源濾波器,為實現結構緊湊的三軸協同運動系統(tǒng)提供了基礎,可輕松安裝到體積較小的控制柜中。將動力和反饋系統(tǒng)整合在一根標準電纜中的單電纜技術(OCT)進一步減少了占地面積。更少的電纜也意味著更少的清潔衛(wèi)生工作量。EtherCAT用作驅動總線和I/O系統(tǒng),在實現實時通信的同時進一步縮小了外形尺寸,倍福威斯康星區(qū)域銷售經理TomRetzlaff說道:“回轉型灌裝機在空間上有比較大的限制,因此結構超緊湊的EtherCAT高密度端子模塊非常適合這類應用。”
結論
新一代模塊化稱重式灌裝機憑借倍福開放、靈活的PC控制系統(tǒng)滿足各種需求。XACT-FIL所需的零件數量被減少了25%,整體設備占地面積減少了30%。EtherCAT助力結構緊湊且易于清潔的系統(tǒng)提升測量速度和精度,從而提高吞吐量。
插接有EtherCAT端子模塊和TwinSAFE端子模塊的高性能CX5140嵌入式控制器節(jié)
省了控制柜的安裝空間,確保實現快速高精度同步控制