前言

新技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)新的解決方案。在德國杜塞爾多夫舉辦的K展上，Starlinger最新推出的機器對此示范了兩次。一方面，該機器可以生產(chǎn)帶創(chuàng)新沖孔提手的聚丙烯編織袋，便于攜帶，而另一方面，它還采用了來自Sick和貝加萊的尖端技術(shù)。和新的提手一樣，IO-link為方案帶來的益處肯定會對客戶產(chǎn)生影響。

對于某些產(chǎn)品而言，包裝使一切有所不同。它不僅可以在運輸過程中保護內(nèi)容物并從商品陳列架上抓人眼球，而且還能幫助消費者將其帶回家。很多時候，像聚丙烯這樣的塑料起到了關(guān)鍵作用。它被加工成條狀并織成織物，它所提供的強度和耐用度超越了傳統(tǒng)塑料購物袋。很難想象用鏟斗將瓷磚膠黏劑或水泥裝回家。這些產(chǎn)品反而以大袋出售，因此袋子必須非常結(jié)實以應對重達20或25公斤的材料。對于這些材料的生產(chǎn)者而言，選擇正確的袋子至關(guān)重要。

一站式合成袋

當談話轉(zhuǎn)向塑料編織包裝這一主題時，將不用多久就會提到Starlinger這個名字。這家總部位于奧地利Weissenbach的公司擁有45年的歷史，他們開發(fā)并制造的機器能夠生產(chǎn)堅固耐用的聚丙烯袋 – 事實上每年可達約150億個。從處理原材料到織造和印花，一直到成品袋 – Starlinger能夠覆蓋整個生產(chǎn)流程。多年來，這家著名的機械制造商已經(jīng)證明，他們推出的創(chuàng)新產(chǎn)品深受全球市場歡迎。

更好的袋子不易破損

憑借擁有國際專利的Ad*Star方底閥口袋，Starlinger已經(jīng)顯著減少了袋子破損的發(fā)生率 – 這對水泥生產(chǎn)商和他們的顧客而言是一個明顯的優(yōu)勢。Ad*Star袋子承重可達50公斤，是適用于批發(fā)零售的各類干散貨、建筑材料、化學品和飼料的理想選擇。Starlinger最新的創(chuàng)新產(chǎn)品已經(jīng)在杜塞爾多夫舉辦的K展上亮相：一臺可以生產(chǎn)帶方便易用提手的方底閥口袋的新機器。

“此前的這些袋子從來沒有這種提手。新設計使提手與袋子緊密結(jié)合。這樣可以使裝載量更多，”Starlinger公司電氣工程主管Rene Weiss說道。在歐盟，方底袋可攜帶25公斤物品，而在世界其它地方則允許攜帶50公斤。

卷到卷生產(chǎn)

Ad*Star方底閥口袋生產(chǎn)首先從聚丙烯粒料開始，它們被融化并擠壓成薄膜，然后切成六至八毫米寬的條帶。這些條帶被拉長，并進行熱處理以提高耐用度。然后，再次卷入卷筒的條帶被安裝在軸架上，編織成聚丙烯管狀物后由另一個卷筒回收 – 所有這一切都通過驚人的速度完成。該管狀物可以進一步處理。就Ad*Star而言，需應用約15至25微米厚的加熱聚丙烯薄膜。然后再次把材料繞到卷筒上。

卷到卷生產(chǎn) – Starlinger包裝機械將聚丙烯編織物轉(zhuǎn)換為其通用型Ad*Star袋的提手。

 高科技提手

印刷 – 工業(yè)印刷或OPP覆膜 – 也是以卷到卷的方式進行的，Starlinger多年來連續(xù)不斷地對此進行開發(fā)和調(diào)整。在材料轉(zhuǎn)換線中，袋子被切割，折疊并與提手緊密結(jié)合。提手生產(chǎn)也通過 – 你猜到了 – 卷到卷進行。“為了制作提手，原材料 – 聚丙烯編織帶 – 從卷筒直接進入機器。在那里折疊成四層，再沖孔以形成提手的形狀。然后展開材料，并以精確規(guī)定的張力卷繞到最終的生產(chǎn)卷筒上，”Weiss解釋道。從那里，卷形物去到下一臺機器，在那里提手與袋子緊密結(jié)合。這一步僅通過熱空氣和壓力就能完成，并不需要使用任何額外的材料。

 張力細節(jié)

 一旦提手完成沖孔，將它們卷繞到最終的卷筒上是一個特別敏感的步驟。張力太大或太小都會改變定位，并導致提手變歪。這對執(zhí)行機構(gòu)和檢測卷筒直徑的傳感器系統(tǒng)的高精度扭矩控制而言都是一項挑戰(zhàn)。“絕對精度在這里至關(guān)重要，”Weiss說道。“即使最小的偏差也很容易造成大問題。”這是Sick傳感器系統(tǒng)的工作。封裝的DT35-B15251激光位移傳感器可以檢測卷筒軸的位置，從而檢測已完成的提手卷筒的直徑。通過傳感器安裝位置到卷筒軸之間的距離可以以較高的精度計算卷筒直徑。

考慮意外事件

 在開發(fā)新生產(chǎn)線時，Starlinger真的思考了一切：調(diào)試、持續(xù)維護、未來調(diào)整以及與上下游設備之間的接口都非常重要。“我們的格言是為所有意外事件做準備，因為展望未來有助于避免以后產(chǎn)生不必要的費用，”Weiss說道。“這就是為什么我們在這里想要一個工業(yè)4.0型傳感器的原因 – 一個傳感器可以做的不僅僅是測量。工業(yè)4.0針對傳感器的愿景是提供主站和更高層數(shù)據(jù)庫，不僅僅是測量，還有傳感器的序列號、診斷數(shù)據(jù)及其它重要信息。易于配置以及與其它機器的聯(lián)網(wǎng)能力同樣重要。通過將IO-link與POWERlink相結(jié)合，這根本就沒有問題 – 我們十到十五年前希望做到的很多事情終于可以變?yōu)榭赡堋Ｍㄟ^IO-link連接的DT 35激光位移傳感器是完美的解決方案。”

面對從控制器到更高層系統(tǒng)的通信，貝加萊提供一系列IO-link主站模塊，以便連接來自不同制造商的傳感器和執(zhí)行機構(gòu)。

所有信息一目了然

因為提手轉(zhuǎn)換線上的位移傳感器不容易訪問，所以遠程配置特別重要。“傳感器的規(guī)格只需要一次性輸入控制系統(tǒng)，”電氣工程師Michael Hecher說道。“這樣，所有進程從一開始就相匹配，而且不需要進行其它設置。”即使在更換傳感器的情況下，所有基本數(shù)據(jù)都能得以保留，且無需重新校準。“不必去找參數(shù)列表或使用額外軟件配置傳感器擁有巨大的好處。未來，還將可以讀取組件的序列號以確定它是否與機器是原配。一旦出現(xiàn)差錯，你就會立即看到哪一部分受到影響。光學傳感器還將能夠報告污染程度，以便操作員知道何時他們需要清理，”Hecher說道。

簡單布線

 IO-link可以提供眾多優(yōu)勢。無需使用屏蔽電纜，完全消除了繁瑣的模擬布線，而且該系統(tǒng)完全獨立于現(xiàn)場總線。終端用戶不必多加思考就能替換傳感器。“到目前為止，客戶不得不保留統(tǒng)一類型的傳感器備件庫存，由于某些應用需要進行非常特定的編程，因此經(jīng)常會出現(xiàn)問題，”Hecher解釋道。“如果新的傳感器未正確調(diào)整，那么客戶將不得不求助于復雜的校準機制，或不得已由我們進行培訓，從而才能正確地安裝更換。多虧IO-link，它使這一切都成為陳年往事。”

主站問題

 除了IO-link傳感器之外，Starlinger機器的另一大亮點是來自貝加萊的X20控制系統(tǒng)。X20 DS438A I/O模塊可用作IO-link主站。過程數(shù)據(jù)通過開放的POWERlink接口傳輸至其它節(jié)點。這對Starlinger來說尤為重要，因為該公司已經(jīng)完全淘汰了專有的總線系統(tǒng)。每臺機器現(xiàn)在都配備了多達45個POWERlink節(jié)點。“除了簡潔性和穩(wěn)定性之外，切換到POWERlink為我們帶來兩個明顯的好處。一個是安全集成，另一個是系統(tǒng)的分布式架構(gòu)。貝加萊的POWERlink節(jié)點有利于連接各種不同制造商的解決方案 – 不僅包括執(zhí)行機構(gòu)，而且還有未來的攝像頭和傳感器。這種無縫連接是工業(yè)4.0的基石之一，”Weiss說道。開放的POWERlink接口擁有眾多優(yōu)點，這正是為什么作為Ethernet POWERlink標準化組織（EPSG）成員的Starlinger、貝加萊和Sick正在努力推動該項技術(shù)的原因。

智能且連接良好：來自Sick的DT35-B15251位移傳感器能做的不僅僅是測量。通過IO-link，它將為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)制造帶來激動人心的可能性。

分布式架構(gòu)

從中央控制系統(tǒng)，可以通過總線控制器添加遠程POWERlink節(jié)點。也可以通過總線控制器連接IO-link主站，從那里訪問IO-link層。“分層來說，過程和安全控制是在POWERlink層進行處理的，而傳感器技術(shù)則是在IO-link層。這適用于整個生產(chǎn)過程，”Weiss解釋道。“所有執(zhí)行機構(gòu)，包括伺服驅(qū)動器和變頻器在內(nèi)，都是首先通過IO-link收到信息，然后通過POWERlink現(xiàn)場總線層進行控制。這使我們的客戶能夠牢牢地掌控他們的整個生產(chǎn)，并賦予他們足夠的柔性來為未來發(fā)展做好準備，”Weiss非常高興地說道。