Синхронизация упаковки с помощью транспортной системы Multi-Carrier-System

В статье описана организация слаженного процесса упаковки. Сервоуправляемый автомат для производства складных картонных коробок HK-S горизонтального типа от компании ECONO-PAK аккуратно помещает чувствительные к царапинам тубы с кремом для обуви в картонные коробки. В то же время свободно конфигурируемая транспортная система Multi-Carrier-System от Festo синхронизирует работу конвейеров для выпуска продукции и ее упаковки в картонные коробки и обеспечивает надежную упаковку с высокой пропускной способностью.

Современные системы упаковки должны соответствовать определенным требованиям: они должны быть прочными, надежными и компактными, обеспечивать высокую пропускную способность и быть простыми в эксплуатации. Компания ECONO-PAK, производитель упаковочных машин, разработала решение, которое отличается высокой точностью и широкой функциональностью. Автомат HK-S имеет очень компактные размеры и гарантирует надежность упаковки. Машине требуется всего одна минута, чтобы аккуратно поместить в картонные коробки 120 туб с чрезвычайно чувствительной к царапинам поверхностью (рис. 1). Еще одним ключевым компонентом системы упаковки является транспортная система Multi-Carrier-System (MCS) от компании Festo.

Рис. 1. Чтобы тубы не были испачканы или помяты, держатель не перемещается во время загрузки

Пит-стоп для загрузки

В процессе упаковки автомат для производства складных картонных коробок и транспортная система должны полностью синхронизировать свою работу, как музыканты в оркестре, поскольку от этого зависит эффективность оборудования. На станции 1 (рис. 2), где осуществляется подача продуктов, конвейер транспортирует тубы в направлении держателей заготовок параллельно на двух линиях с высокой точностью и со скоростью 0,41 м/с (рис. 3). Во время загрузки держатели останавливаются, чтобы передача продукции происходила без каких-либо повреждений. Затем они ускоряются, чтобы компенсировать потерянное время и синхронизироваться со скоростью параллельно работающего автомата HK-S, а также узла толкателя (их скорость составляет 0,31 м/с). В результате тубы перемещаются далее.

Рис. 2. Схема работы системы MCS

Рис. 3. Сервоуправляемые подающие конвейеры всегда транспортируют две тубы параллельно станции загрузки держателей

Важность синхронизации

На станции 2 (рис. 2), в зоне загрузки, толкатели продвигают тубы через картриджи в картонные коробки. Важно, чтобы держатели, расположенные вдоль этого участка, полностью синхронизировались с узлом толкателя, чтобы предотвратить столкновения туб и коробки (рис. 4). Как только толкатель выходит из картриджа вверху, держатель может снова набрать свою индивидуальную скорость. В конце линии пустые держатели по вертикали перенаправляются обратно в исходную точку, где их можно перезагрузить.

Рис. 4. Перемещение держателя полностью синхронизировано с узлом толкателя

Преимущества решения

Вертикальный возврат держателей экономит пространство и обеспечивает облегченную и компактную конструкцию системы (рис. 5). При этом держатели перемещаются посредством сервоуправляемого зубчатого ремня, а значит, привод держателя не зависит от технологии линейного двигателя. Это позволяет снизить эксплуатационные расходы, а также упростить и улучшить регулировку системы и управление ею.

Рис. 5. Возврат держателей с помощью сервоуправляемого привода с зубчатым ремнем

«Главное преимущество системы MCS заключается в том, что она позволяет полностью синхронизировать выпуск продукции и ее упаковку в картонные коробки (рис. 6) и точно устанавливать отдельные позиции», — отмечает Маркус Зербе (Markus Zerbe), руководитель отдела продаж в компании ECONO-PAK. Важно точно поддерживать положение подачи, чтобы тубы мягко вставлялись в держатели и не повредились во время переноса. «Целостность туб является для нас самым большим приоритетом», — добавляет Зербе. Обеспечить ее позволяет технология линейного непосредственного привода MCS. Отдельные держатели можно ускорять или замедлять независимо друг от друга, а также свободно располагать их на конвейере.

Рис. 6. Синхронизация системы MCS и автомата для производства складных картонных коробок HK-S

Таким образом, система MCS объединяет работу в циклическом режиме и непрерывное движение на одной линии (рис. 7). Другим важным преимуществом системы является ее замкнутый принцип рециркуляции, благодаря которому оператор может быстро адаптировать ее к различным условиям эксплуатации. Например, в любое время в систему могут быть интегрированы дополнительные держатели, чтобы справиться с повышением производственной нагрузки. По словам Зербе, можно легко увеличить пропускную способность решения до 200 туб в минуту.

Рис. 7. Решение для упаковки от компаний ECONO-PAK и Festo

Преимущества транспортной системы Multi-Carrier-System:

• Очень гибкий конвейер MCS, оснащенный низкозатратным приводом с зубчатым ремнем.
• Благодаря системе MCS можно объединить в рамках одной линии работу в циклическом режиме и непрерывное движение.
• Максимальный динамический отклик с высокой точностью достигается благодаря комбинации MCS и V-образных направляющих для держателей.
• Компактная конструкция с возможностью свободно установить индивидуальное монтажное положение.
• Бесшумное движение держателя по всему конвейеру.

Кристофер Хауг (Christopher Haug)

Опубликовано в номере: Control Engineering Россия Июнь 2018