Zgodnie z Przemysłem 4.0 - Silniki liniowo-obrotowe do napełniania i zamykania

Dzięki silnikom liniowo-obrotowym procesy zamykania i napełniania wdrażane są w sposób dynamiczny i elastyczny. Właśnie dlatego znany producent maszyn pakujących OPTIMA używa ich w maszynach.

Silniki liniowo-obrotowe do napełniania i zamykania

Dzięki silnikom liniowo-obrotowym procesy zamykania i napełniania wdrażane są w sposób dynamiczny i elastyczny. Właśnie dlatego znany producent maszyn pakujących OPTIMA używa ich w maszynach wolnostojących. Dodatkowo silniki te bezpośrednio dostarczają dane dotyczące aktualnej pozycji i wartości momentu obrotowego, które są generowane w celu utrzymania jakości lub późniejszej analizy procesu. Ten typ napędu jest zgodny z koncepcją Przemysłu 4.0.  (Dla wszystkich zainteresowanych Przemysłem 4.0 zapraszamy do obejrzenia naszego webinaru: Przemysł 4.0 w akcji - przykłady zastosowań.) Webinar znajduje się na naszej stronie: http://www.multiprojekt.pl/Webinaria/

 „Nasi  klienci z branży żywnościowej, kosmetycznej i chemicznej muszą zmierzyć się z mniejszymi partiami produkcyjnymi,  a tym samym z częstszą zmianą produktów. Obecnie pracujemy nad projektem, gdzie linie do napełniania i pakowania muszą być dostosowane do nowego produkt co 30 minut,” mówi Andeas Seitz, Dyrektor ds. inżynierii projektu dla rozwiązań z przemysłu żywnościowego i chemicznego w OPTIMA consumer GmbH. „Jeszcze do niedawna, jedna partia produkcyjna uruchomiona była przez jeden lub dwa tygodnie. Teraz pół godziny nie jest niczym niebywałym.” Szczególnie średnie firmy podążają za tym trendem. Należy do nich m.in. niemiecki producent posiadający szeroką ofertę dla dyskontów i aptek - od lakieru do drewna i skóry po produkty do pielęgnacji wnętrz samochodowych. 

Częsta zmiana produktów – krótki czas konfiguracji

„To nie są milionowe partie, jak ma to miejsce w przypadku detergentów do prania” wyjaśnia Anreas Seitz. „Wręcz przeciwnie. Wiele z nich zawiera tylko kilka tysięcy sztuk, a zakres produkcji jest ogromny - z szerokim wyborem w sposobie pakowania, kształcie czy rozmiarze. Z powodów logistycznych produkcja opata na zamówieniach jest rzeczywiście niezbędna.” W obszarze elastyczności, czasów konfiguracji i niezawodności firmy mają odpowiednio wysokie wymagania wobec linii do napełniania i pakowania.  OPTIMA zaczęła wcześniej reagować na ten trend i zaadaptowała systemy pakowania do zmieniających się warunków rynkowych. Kompleksowa modularyzacja i intensywne stosowanie serwo-technologii stanowi podstawę. W 2016, firma zamieniła jednostki zamykające systemów pakowania na technologię napędów bezpośrednich, do zastosowań o średniej i wysokiej wydajności. 16 wrzecion zamontowanych pionowo na obrotowym stole, napędzane jest przez liniowo-obrotowe silniki LinMot z serii PR01.

Silniki liniowo obrotowe zapewniające elastyczność w procesie produkcyjnym

Wysoce dynamiczne silniki elektryczne, szczególnie zaprojektowane do procesów zamykania i wkręcania, łączą liniowy i obrotowy napęd bezpośredni w kompaktową konstrukcję (o stopniu ochrony równym IP 64), w której każdy napęd uruchamiany jest oddzielnie. „Takie rozwiązanie gwarantuje wysoce dynamiczny proces wkręcania i umożliwia do 600 procesów zamykania na minutę. Dodatkowo, z interfejsu użytkownika na maszynie pakującej, można dostosować parametry, takie jak: długość skoku, siła uderzenia, kąt obrotu i moment obrotowy” mówi Adreas Seitz podkreślając ważne zalety nowej technologii zamykania. Czasochłonne zmiany tarczy krzywkowej lub ręczna konfiguracja sprzęgła poślizgowego zostały wyeliminowane, dzięki czemu czas konfiguracji jest dużo krótszy niż w przypadku konwencjonalnego systemu.

Wydajny i trwały napęd bezpośredni

Utrzymanie jest znacznie łatwiejsze, gdyż ruch liniowo-obrotowy realizowany jest poprzez bezpośrednie napędy liniowe i obrotowe, które nie wytwarzają brudu lub kurzu i nie są na nie wrażliwe. W przypadku pojawienia się wady, pojedyncza głowica robocza może zostać zamknięta do momentu naprawy, dzięki czemu produkcja może być kontynuowana w zmniejszonym tempie. Podczas planowanego zatrzymania maszyny, możliwe jest także zakończenie produkcji opakowań, które znajdują się w systemie zamykania. Te cechy, oraz fakt, że określone parametry mogą być osiągnięte od momentu wznowienia produkcji mimo długiego czasu przestoju, przyczyniają się do wysokiej efektywności tego rozwiązania.

Kompaktowy rozmiar i szeroka łączność

„Użycie silników liniowo obrotowych do zamykania, w przypadku zmniejszonych rozmiarów partii, jest racjonalnym krokiem.” mówi inżynier Markus Dierolf, projektant w OPTIMA, który znacząco przyczynił się do zaprojektowania nowego stanowiska zamykania. Korzystamy z rozwiązań Lin Mot, ponieważ używając ich od 2011, nigdy się nie zawiedliśmy. W przypadku systemu zamykania, w szczególności ważne jest żeby silniki były kompaktowe, a serwonapędy miały liczne integralne interfejsy dla różnych systemów kontrolowania”. Nawet jeśli konieczna jest zmiana formatu to zastosowana technologia serwo, brak tarcz krzywkowych oraz wynikające z tego mechaniczne rozprzęgania dają pozytywny efekt. Chcąc dostosować się do innej geometrii, wszystkie wrzeciona można równocześnie przesunąć do najwyższej pozycji, w celu zapewnienia lepszego dostępu podczas zamiany gniazdek transportowych i głowic zamykających. Są one bezpiecznie trzymane w tej pozycji za pomocą ”magnetycznej sprężyny”, nawet jeśli maszyna jest bez zasilania. Ta technologia, wynaleziona przez LinMot i sprzedawana pod nazwą MagSpring, dostarcza stałą siłę przez cały zakres roboczy, w przeciwieństwie do mechanicznej sprężyny. Ponieważ zasada działania jest oparta na przyciąganiu magnesów trwałych oraz nie wymaga źródła zasilania, bez problemu MagSpring może być użyty w funkcjach bezpieczeństwa.

Silniki liniowo-obrotowe jako źródło danych

Innym aspektem przemawiający na korzyść silników liniowo-obrotowych, wspierających transformację cyfrową oraz identyfikowalność, jest fakt, że silniki automatycznie dostarczają parametry takie jak: zastosowany moment obrotowy i odległość przebytą dla każdego gwintowanego działania.” Nasze maszyny zbierają i wykorzystują dane od pewnego czasu, ale dopiero teraz możemy zupełnie wyeliminować zewnętrzne czujniki takie jak przetwornik momentu obrotowego  i systemy kamer do kontroli wysokości” wyjaśnia Markus Dierolf. To redukuje koszty okablowania i materiałów oraz ułatwia transfer danych do systemów wyższego poziomu. Nowe jednostki zamykające są bardzo dobrze odbierane przez klientów. „Klienci, którzy otrzymali pierwszą linie pakującą wyposażoną w technologię LinMot zamówili drugą do zamiany istniejącego systemu. Myślę, że to mówi samo za siebie.”

W rurociągach: silniki liniowo-obrotowe na stacjach benzynowych

Ale OPTIMA nie jest jeszcze usatysfakcjonowana. W następnym kroku, firma planuje wyposażyć stacje napełniające w silniki liniowo-obrotowe, jak informuje Andreas Seitz: „ Argumenty są takie same jak dla jednostek zamykających, ale tutaj musimy sobie poradzić z indywidualną, określoną parametrami kontrolą ruchu igły napełniającej w każdym punkcie napełniania. To oznacza optymalne napełnianie, nawet dla szczególne wrażliwych produktów, które łatwo ulegają rozkładowi lub się pienią.” Firma dowiodła tego za pomocą kompleksowych testów napełniania z użyciem nowej technologii. W dłuższym okresie czasu, specjaliści od maszyn pakujących chcą rozszerzyć zastosowanie nowej technologii napełniania i zamykania o kolejne branże i zastosowania.

Jeśli interesuje Państwa tematyka silnków linowych to serdecznie zapraszamy do przeczytania innego artykułu - Niezawodne i elastyczne: silniki liniowe w farmaceutycznych pomieszczeniach czystych. 

http://www.multiprojekt.pl/Informacje/Publikacje/5829-Niezawodne_i_elastyczne:_silniki_liniowe_w_farmaceutycznych_pomieszczeniach_czystych.html

Obserwuj nas na:

Facebooku – www.facebook.com/multiprojekt

LinkedIn – www.linkedin.com/company/multiprojekt

Instagramie – www.instagram.com/multiprojekt.pl