裝箱機(jī)中的應(yīng)用"/>

1 設(shè)備簡介

據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計，包括裝箱機(jī)在內(nèi)的全球包裝機(jī)械需求，以每年5.3%的速度增長。全球市場上的包裝機(jī)械(包括裝箱機(jī))大約有三分之一來自德國，銷量名列全球第一，其次是美國、日本和意大利。我國一些跨國公司和外資企業(yè)使用的裝箱機(jī)大部分都是從國外進(jìn)口。有關(guān)信息顯示，全球包裝設(shè)備的需求已從2004 年的241 億美元增長到2009 年的286 億美元，到2019 年將達(dá)到445 億美元的需求規(guī)模。其中裝箱機(jī)的市場需求潛力巨大。

全自動裝箱機(jī)是一種將傳輸帶上雜亂無序的包裝物，按一定的排列方式裝入箱中的一種自動化設(shè)備。本項目設(shè)備的功能是將傳送帶上間距無序的輸液袋，由同步帶排序后裝盒，再通過兩組XY 機(jī)械手進(jìn)行裝箱，最后通過輸送輥道將箱子傳輸?shù)胶罄m(xù)的碼垛設(shè)備。設(shè)備主要由四部分組成，分別為：進(jìn)料、裝盒、裝箱、出箱。進(jìn)料：由變頻器驅(qū)動輸送皮帶，將輸液袋裝入盒中。裝盒：由兩臺伺服電機(jī)驅(qū)動兩組同步帶，將兩組料盒分別安裝在兩條同步帶上，兩條同步帶經(jīng)過進(jìn)料、定位和跟隨等功能將輸液袋裝入盒中，并送到抓取位。裝箱：裝箱由兩組XY 機(jī)械手組成，由四臺伺服電機(jī)組成。抓手采用插補(bǔ)功能將輸液帶平滑的放入箱中，整個抓手具有路徑規(guī)劃，平滑的彎曲半徑等功能。出箱：機(jī)械手將輸液袋，按層次裝好后，然后由出箱輥道，將成品傳送到堆垛設(shè)備，驅(qū)動系統(tǒng)采用變頻器進(jìn)行控制，同時配合接近開關(guān)和氣動元件完成箱子的輸送工作。

設(shè)備單單次抓取時間間最快可以達(dá) 1.85 秒達(dá)到秒一次，每次次抓取 4 袋，，因此可以達(dá) 130 袋/分鐘。設(shè)達(dá)到袋備控制系統(tǒng)統(tǒng)主要采用 LLenze 新一代代運(yùn)動控制器器和伺服控控制器組成，電機(jī)采用 MMCS 高性能能同步伺服電機(jī)，控制制網(wǎng)絡(luò)采用 EEtherCAT 總線。整個設(shè)總設(shè)備具有自動動化水平高，裝箱速度快快，設(shè)備振振動小等優(yōu)點(diǎn)。

2 Lenze 解決方案

2.1 Lenze 主要產(chǎn)品

1. L-force Controller 3231C：該r該控制器主頻 1.6GHz 任務(wù)周期最頻為z最小為 1ms 并且具有強(qiáng)s強(qiáng)大的邏輯運(yùn)算及運(yùn)動動控制功能，，其功能和性性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過過一般的 PLLC。在通信能力方面支支持多種通信信方式，控制標(biāo)配有 2 個 USB 接接口，兩個 Etthernet 接口口(且內(nèi)部集集成了網(wǎng)絡(luò)絡(luò)交換機(jī)功能能)，1 個 EttherCAT接口，并可可選配 2 個 CCANopen 或者 PROFI或IBUS maste 模塊。內(nèi) Window ? CE 操作系統(tǒng)可er內(nèi)置ws操通過 DVI 接接口直接連接接外設(shè)顯示器器。內(nèi)置監(jiān)控控軟件 VisiWinNET 20005,可直接在在運(yùn)動控制器內(nèi)進(jìn)行畫面的監(jiān)控控，通過 MP 1000DVI 輸出，這樣P樣當(dāng)觸摸屏損損壞時，則不不需要重新下下載監(jiān)控程序序，只需更換顯示器 MMP1000 DV 即可。

2. MP1000 DVI: 屏幕 TFT 10.4 分辨率為 640 x 480 并且配有 DVI 接口可與 Controller 3231C0幕為4"為0D與直接相連作作為觸摸屏顯顯示。

3. I700:伺服服控制器：內(nèi)置位置，速度和轉(zhuǎn)矩矩控制方式，采用多軸設(shè)設(shè)計和簡便安安裝技術(shù)，伺伺服采用集中供電模塊塊進(jìn)行供電，，伺服包括單單軸和雙軸模模塊，可以以靈活組合。采用集成的 EtherCAT 總線網(wǎng)絡(luò)，的T絡(luò)具有冷板安安裝，推出式式散熱，柜內(nèi)內(nèi)安裝三種安安裝方式，功功率范圍 0.75 到 15 kWW。

4. MCS 伺服服電機(jī)：倫倫茨伺服電機(jī)機(jī)標(biāo)配有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變壓器及精精度可近似為 1024 線編為編碼器。MC 伺服電CS機(jī)為永磁同同步伺服電機(jī)機(jī)，具備極高高的動態(tài)的響響應(yīng)和過載能能力。

2.2 Lenze 解決方案

倫茨在全自自動裝箱機(jī)上上有整套的自自動化解決方方案。在硬件件配置方面，首先控制制器采用新一一代運(yùn)動控制器 3231C 作為系統(tǒng)控制核心元元件，其次采 MCS 高性能同步伺采用高伺服電機(jī)作為為設(shè)備的執(zhí)行行機(jī)構(gòu)，最后采用 EthherCAT 總線線作為整個系系統(tǒng)的通訊網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。詳見下下面圖 2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋼鋱D。

圖 2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)拓?fù)鋱D

在控制制程序方面，，倫茨將 FA 技術(shù)成功AST功應(yīng)用于運(yùn)動動控制領(lǐng)域，推出了各類控制程序模類標(biāo)準(zhǔn)的控塊，將枯燥燥復(fù)雜的控制制程序整合成成一個個功能能塊，真正實實現(xiàn)了從編寫寫復(fù)雜運(yùn)動動控制程序到到簡單實用的功能塊使使用的轉(zhuǎn)換，，大大的節(jié)約約了工程人員員的工作量，使編程工作作像搭積木木一樣簡單、實用。

設(shè)備主主要應(yīng)用的 FFAST 模塊有有兩個：

1.MagicTrack 功能塊：該功能塊是專為利用同步帶進(jìn)行自動接料而開發(fā)的功能塊，其主要功能是將輸送輥道上的輸液袋，通過兩個同步帶上安裝的盒子，實現(xiàn)自動循環(huán)接料，接料完成后，將產(chǎn)品快速的送至機(jī)械手的抓取位置。兩條同步帶，自動循環(huán)運(yùn)行，保證輸送帶上的產(chǎn)品都可以進(jìn)入盒子中。同時功能塊還具有同步帶防撞報警、自動尋零和手動控制等功能。

2.PickAndPlace 功能塊：該功能塊是為各類機(jī)械手控制而開發(fā)的功能塊，其主要功能是實現(xiàn)機(jī)械手的抓取和放下的功能，該功能塊可以實現(xiàn)一條運(yùn)行軌跡中任意10 點(diǎn)的路徑規(guī)劃，每個點(diǎn)都可以獨(dú)立的設(shè)定速度、加速度、彎曲半徑和暫停的功能。功能塊支持最多4 軸的插補(bǔ)功能，應(yīng)用于多種形式的機(jī)械手，如：門式機(jī)器手、帶式機(jī)器手、Delta 3、Delta 2、Scara 機(jī)械手及關(guān)節(jié)式機(jī)器手。

3 實現(xiàn)的主要功能

1. 自動裝盒：輸液袋在傳輸帶上被輸送過來，在輸送帶出口處安裝光電開關(guān)，用于檢測輸液帶到來信號，該信號接入MagicTrack 功能塊中。該功能塊可以實現(xiàn)利用兩條同步帶，進(jìn)行循環(huán)自動接料功能。

2. 抓手控制：當(dāng)其中一條同步帶上裝滿輸液袋時，將被輸送到抓手位置處，并發(fā)送允許抓手動作信號給PickAndPlace 功能塊，XY 機(jī)械手則按設(shè)定好的平滑曲線將輸液袋放入箱中，軌跡可以靈活設(shè)定或者示教獲得，同時也有層數(shù)控制，臨時暫停，機(jī)械手旋轉(zhuǎn)等功能。

3. 輥道控制：進(jìn)箱和出箱則由輥道來控制，，由安裝在輥道上的多個光電開關(guān)實現(xiàn)箱子的定位和流量控制。

4 Lenze 亮點(diǎn)

1.Lenze 為用戶提供整套的、成熟的、高性價比的電氣自動化解決方案。

2.Lenze 推出的FAST 功能塊，為用戶的設(shè)備提供像硬件安裝一樣的軟件系統(tǒng)，省去去了復(fù)雜的編程環(huán)節(jié)，大大縮短了工程師的調(diào)試時間。同時，F(xiàn)AST 功能塊不是滿足設(shè)備的工藝包，而是具備符合設(shè)備工藝的最小單元功能塊，最大化滿足功能的情況下，也為用戶提供了更大的個人發(fā)揮空間。

3.同步帶具有運(yùn)行穩(wěn)定，強(qiáng)大的防撞控制和智能化尋零控制等功能。

4.機(jī)械手具有運(yùn)行快速精準(zhǔn)、軌跡平滑和人性化的示教等功能。

5 展望

隨著我國企業(yè)現(xiàn)代化水平的提高，把產(chǎn)品裝箱這樣繁瑣，枯燥的工作逐步由人工向開發(fā)高自動化程度的裝箱機(jī)轉(zhuǎn)變，采用高效、自動的裝箱方式，顯著提高了生產(chǎn)效率。設(shè)備主要應(yīng)用于啤酒、飲料、煙草、制藥、糧油、食品加工、日化以及機(jī)械、電子行業(yè)等領(lǐng)域。Lenze 憑借高品質(zhì)的自動化產(chǎn)品和專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊，為企業(yè)用戶打造高性能的，高自動化的裝箱設(shè)備。我們提供的程序模塊設(shè)計理念，高性價比的自動化產(chǎn)品，智能人性的控制方式，也符合全自動包裝機(jī)的未來發(fā)展方向。Lenze 意致遠(yuǎn)，行至簡的服務(wù)理念，愿與客戶攜手共創(chuàng)未來。