博世包裝：顛覆傳統(tǒng)，勇于創(chuàng)新
70 多年來(lái)，總部設(shè)在威斯康星州新里士滿的博世包裝技術(shù)有限公司一直將最先進(jìn)的技術(shù)引入其產(chǎn)品中。自 2004 年以來(lái)，該公司已經(jīng)在其大部分產(chǎn)品線上使用了Beckhoff基于 PC 和EtherCAT的控制平臺(tái)。CCM 3100 是博世包裝在美國(guó)市場(chǎng)針對(duì)食品和糖果行業(yè)推出的一款模塊化的裝箱機(jī)，它可以無(wú)縫集成到一個(gè)完全自動(dòng)化的包裝生產(chǎn)線中。CCM 3100 其它優(yōu)點(diǎn)包括其出色的作業(yè)效率、易用性以及產(chǎn)品切換時(shí)的靈活性。
博世包裝技術(shù)有限公司是德國(guó)博世集團(tuán)的一部分，在 20 世紀(jì) 40 年代，其原本名稱(chēng)叫做Doboy，是一家知名的袋封口包裝機(jī)開(kāi)發(fā)商和生產(chǎn)商。公司的產(chǎn)品讓人們能夠?qū)⒐阮?lèi)制品包裝到玻璃紙包裝袋中，以保持食物的新鮮度。今天，博世包裝專(zhuān)門(mén)為食品和零食等行業(yè)服務(wù)。其廣泛的產(chǎn)品系列包括針對(duì)水平和垂直裝袋應(yīng)用的設(shè)備、封口和密封裝置、針對(duì)紙箱或紙盤(pán)的成型和封口機(jī)以及送料系統(tǒng)和拾放機(jī)器人。典型的應(yīng)用包括新鮮和冷凍食品、麥片、點(diǎn)心、糖果、面食、大米、面粉、咖啡、寵物食品等的包裝。
更靈活的成型、灌裝和密封操作
作為在美國(guó)拉斯維加斯舉行的 2013 年美國(guó)國(guó)際包裝展覽會(huì)（Pack Expo 2013）的亮點(diǎn)之一，博世包裝技術(shù)有限公司推出了其最新開(kāi)發(fā)的 CCM 3100 裝箱機(jī)，它可以無(wú)縫集成到垂直和水平裝袋生產(chǎn)線中。CCM 3100 可以提高生產(chǎn)工作流程速度，提高包裝工藝的靈活性。“CCM 3100 能夠與其它博世包裝機(jī)器配套使用，進(jìn)一步完善了我們靈活和適應(yīng)性強(qiáng)的二次包裝解決方案的產(chǎn)品范圍，它們可以根據(jù)用戶在包裝袋形狀、展示排列和包裝規(guī)格方面的需求量身定制。”博世包裝技術(shù)有限公司的 HFFS 和二次包裝系統(tǒng)總監(jiān) Craig Collett解釋說(shuō)道。CCM 3100 可以處理各種袋子和盒子尺寸及類(lèi)型，包括標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)縫箱、半開(kāi)縫箱及其它可直接上貨架的包裝。
為了能夠?qū)崿F(xiàn)每分鐘拾放多達(dá) 180 袋的吞吐量，機(jī)器的單個(gè)支架與進(jìn)給系統(tǒng)相連，從 VFFS 和 HFFS二次包裝機(jī)接收產(chǎn)品。根據(jù)它們的特性，產(chǎn)品可以單獨(dú)或成組處理。產(chǎn)品通過(guò)一個(gè)帶真空噴嘴或夾持器末端執(zhí)行器的雙軸機(jī)器人拾放。CCM 3100 的設(shè)置可以根據(jù)垂直或水平包裝袋的方向、不同的包裝袋配方或不同的機(jī)器配置快速修改。機(jī)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力非常大，可以提供超過(guò) 1000 個(gè)配方以及配方向?qū)У目臻g，使得這一切都成為可能。
CCM 3100 的開(kāi)放式架構(gòu)也確保能夠輕松實(shí)現(xiàn)快速、無(wú)需使用工具的設(shè)置轉(zhuǎn)換以及高生產(chǎn)能力。進(jìn)料輸送帶上內(nèi)置的檢測(cè)站可以讓用戶控制包裝工藝開(kāi)始之前的質(zhì)量，并確保所有的包裝袋都正確成型并對(duì)齊，以便于裝箱。“CCM 3100 具有易用和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，能夠每周 7 天、每天 24 小時(shí)不間斷運(yùn)行，操作人員能夠在垂直和水平包裝模式之間快速切換，以?xún)?yōu)化二次包裝工藝。”Collett說(shuō)道。
基于PC的控制平臺(tái)作為既定標(biāo)準(zhǔn)
博世包裝自 2004 年起就開(kāi)始使用Beckhoff的控制設(shè)備。自那時(shí)以來(lái)，公司已經(jīng)在其幾代機(jī)器中實(shí)施了 CX 系列嵌入式控制器和EtherCAT I/O 技術(shù)。例如，CCM 3100 使用了一個(gè)采用 1.6 GHz Inte®Atom™ 處理器的功能強(qiáng)大的 CX5020 用作其中央自動(dòng)化和運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)并使用EtherCAT與其伺服驅(qū)動(dòng)器通訊。CX5020 與一臺(tái)控制面板連接，以完成機(jī)器操作、配方管理和故障排除等工作。機(jī)器控制和機(jī)器人編程通過(guò)TwinCAT自動(dòng)化軟件實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)還可以與舊的機(jī)器通過(guò)TwinCAT虛擬串口驅(qū)動(dòng)程序通訊。“對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，博世包裝在 CX5020 嵌入式控制器和EtherCAT的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的控制解決方案，它目前正在我們的多個(gè)生產(chǎn)線上使用。”博世公司的工程部經(jīng)理 Phil Koehler 如此說(shuō)道。“博世包裝技術(shù)已經(jīng)將 EtherCAT用作標(biāo)準(zhǔn)的總線系統(tǒng)，因?yàn)樗哂懈咚偬攸c(diǎn)，并被市場(chǎng)廣泛接受，布線具有很高的靈活性且易于實(shí)施。”
Beckhoff控制平臺(tái)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，Koehler 先生補(bǔ)充道，是它的 16 通道高密度（HD）端子模塊，它減少了機(jī)器的 I/O 設(shè)備對(duì)電氣柜空間75％的需求：“高密度端子模塊減少了機(jī)器的占地面積，這也越來(lái)越成為一個(gè)賣(mài)點(diǎn)。EtherCAT和 CX5020 的使用讓我們能夠提供一個(gè)具有出色的性能和靈活性以及價(jià)格具有競(jìng)爭(zhēng)力的控制系統(tǒng)。”
博世包裝的工程主管 Joe Franek 贊成道：“Beckhoff是目前我們大部分產(chǎn)品線上使用的標(biāo)準(zhǔn)PC 控制平臺(tái)，從水平和垂直形式、填充和封口機(jī)到 Delta 機(jī)器人到紙盒成型和封口。”Phil Koehler 總結(jié)道：“通過(guò)使用一臺(tái)基于 PC 的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和EtherCAT，我們能夠在我們的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)更快的掃描時(shí)間和更高的軸數(shù)。與我們之前使用的 PLC 相比，我們?cè)谕瓿蛇@一切的同時(shí)顯著降低了我們的控制成本。”