Metis™ 連續(xù)運(yùn)動機(jī)器是 Matrix Packaging 的最新技術(shù)發(fā)展成果之一 .
Matrix Packaging 公司總部位于威斯康星州索克維爾，在研發(fā)立式袋成型充填封口機(jī)領(lǐng)域擁有 20 多年的豐富經(jīng)驗。公司最新推出的 Metis™ 型號在美國拉斯維加斯舉行的 2013 年美國國際包裝展覽會（Pack Expo 2013）上首次在公眾面前亮相，它在效率和性能上都設(shè)立了新的里程碑。借助Beckhoff基于 PC 的控制技術(shù)，使不同的產(chǎn)品和包裝生產(chǎn)線、機(jī)器每分鐘能夠靈活地填充 1...180 個包裝袋。
“新型 Matrix Metis 是最新一代的垂直成型、填充和封口（VFFS）機(jī)。”Matrix Packaging Machinery 公司副總裁兼總經(jīng)理 Marc Willden說道。“Metis 是專為滿足食品行業(yè) — 我們擁有強(qiáng)勢地位的市場 — 的各種需求而設(shè)計的，非常適合用于包裝奶酪、咖啡、零食、糖果等。”Matrix 的客戶還包括包裝諸如家庭裝飾品公司。
“Metis 的特別之處在于它運(yùn)行時會有連續(xù)運(yùn)動，顯著提高了其生產(chǎn)能力和吞吐量。一方面，它也需要更高程度的自動化。”Willden解釋道。因為袋子薄膜連續(xù)移動，且用于給飛速運(yùn)行的包裝袋封口的機(jī)械爪通過EtherCAT同步。Metis 也特別適合用于高速加工小型包裝袋薄膜。視具體的生產(chǎn)線，機(jī)器每分鐘能夠加工 1...180 個包裝袋。這種靈活性可確保最佳的產(chǎn)品流和更高質(zhì)量的包裝。
視具體的生產(chǎn)線，立式袋成型充填封口機(jī)每分鐘能夠加工 1...180 個包裝袋
在PackML基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)化簡化了工程工作，提高了透明性
控制系統(tǒng)架構(gòu)包括一臺 CX5020 嵌入式控制器、15 英寸的 CP2915 多點(diǎn)觸控控制面板、EtherCAT I/O 端子模塊、AX5000 系列EtherCAT伺服驅(qū)動器和采用單電纜技術(shù)的 AM8000 系列伺服電機(jī)以及TwinCAT NC。
一臺 CX5020 嵌入式控制器負(fù)責(zé)控制整臺機(jī)器，包括運(yùn)動控制和可視化運(yùn)動控制系統(tǒng)由 AX5000 系列EtherCAT伺服驅(qū)動器和采用單電纜技術(shù)的AM8000 系列伺服電機(jī)構(gòu)成
其結(jié)果是在 OMAC PackML標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上打造了一臺最先進(jìn)的設(shè)備。“自從 2011 年 10 月起，Matrix Packaging 一直是 Pro Mach 集團(tuán)旗下一員，其中有超過 20 個品牌致力于包裝技術(shù)。Pro Mach 是PackML標(biāo)準(zhǔn)最忠實(shí)的信徒。PackML具有標(biāo)準(zhǔn)化操作模式的管理和通訊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以提供即時透明性。它還減少了工程和整合成本，提高生產(chǎn)力，并提供經(jīng)過改進(jìn)的診斷功能。所有這些優(yōu)點(diǎn)給我們的客戶帶來了真正的附加價值。”Marc Willden如此說道。
先進(jìn)的多點(diǎn)觸控 HMI 理念
“我們決定使用多點(diǎn)觸控技術(shù)是因為Beckhoff能夠提供明亮、高品質(zhì)的顯示器。”Matrix Packaging 公司電氣工程師 Mike Krummey解釋道。他接著說道：“PackML需要一個相當(dāng)大的用戶界面，這在一臺傳統(tǒng)的 6 英寸屏幕上將很難實(shí)現(xiàn)。Metis 現(xiàn)在配備了一臺 15 英寸多點(diǎn)觸控屏 CP2915，我們以前使用的面板與其成本差不多，但由于采用的是單點(diǎn)觸控界面和傳統(tǒng)的塑料外殼，在外觀上就難看很多。”Matrix Packaging 團(tuán)隊對多點(diǎn)觸控功能 — 如滾動能力的增強(qiáng)及雙手操作能力 — 印象非常深刻。“如果操作人員不小心移除了機(jī)器上的保護(hù)屏障，他的雙手總是在一個安全的位置，即使是在機(jī)器運(yùn)行時。”Krummey指出。
采用先進(jìn)的多點(diǎn)觸控技術(shù)的高品質(zhì) 15 英寸控制面板是 Metis™ 的另一個亮點(diǎn)
針對 PLC、運(yùn)動控制和可視化的集成式平臺
結(jié)構(gòu)緊湊的 DIN 導(dǎo)軌安裝式 CX5020 嵌入式控制器用作 PLC、運(yùn)動控制和可視化的集成平臺。它控制所有的程序，方便了與生產(chǎn)線下游組件的通信，同步送料器與 Metis 機(jī)器過程、觸發(fā)機(jī)械袋密封夾板等。同時它還控制著兩臺用于處理三根運(yùn)動軸的 AX5000 系列EtherCAT伺服驅(qū)動器。Matrix Packaging 只需要兩個伺服驅(qū)動器，通過雙通道 AX5000 驅(qū)動器和單通道 AX5000 驅(qū)動器運(yùn)行三個運(yùn)動軸。運(yùn)動曲線通過TwinCAT NC 凸輪功能實(shí)施。
單電纜技術(shù)降低了布線成本
“通過選擇采用單電纜技術(shù)（OCT）的 AM8000 系列伺服電機(jī)，我們更加簡化了運(yùn)動控制。OCT 具有高效特點(diǎn)，符合我們的機(jī)器理念。”Mike Krummey解釋說。“單電纜技術(shù)的使用幫我們節(jié)省了很多小零件，讓我們的布線工作減少了 50％。”
通過采用Beckhoff的單電纜技術(shù)，Matrix Packaging 能減少 50％的電機(jī)布線成本
EtherCAT提供無限的可擴(kuò)展性和互操作性
除了EtherCAT用作 I/O 和運(yùn)動控制總線系統(tǒng)時出色的性能表現(xiàn)之外，Matrix Packaging 對系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和互操作性以及各種EtherCAT I/ O 特殊功能端子模塊大加贊譽(yù)。其中就包括EL3681 數(shù)字萬用表端子模塊，它是一款經(jīng)濟(jì)的電力監(jiān)控端子模塊。“舉例來說，如果操作人員在運(yùn)行電壓不足的 VFFS 設(shè)備，報警監(jiān)控器會觸發(fā)緊急停止并報告電源有問題。”Mike Krummey解釋說道。“與單獨(dú)的解決方案相比，這一集成式端子模塊是一個更經(jīng)濟(jì)高效的選擇。”
機(jī)器控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線將無法跟上 Matrix Packaging 的創(chuàng)新能力和發(fā)展?jié)摿Φ膯栴}都已經(jīng)成為過去。“令人印象深刻的是，我們的 Metis 機(jī)器機(jī)只使用了新控制平臺不到 1％的性能。”Marc Willden.補(bǔ)充說道。“基于 PC 的控制系統(tǒng)和EtherCAT有充足的性能儲備滿足未來的所有需求。”
新的平臺可以節(jié)省空間和成本
通過使用Beckhoff的控制平臺減少機(jī)器的占地面積是 Matrix Packaging 實(shí)現(xiàn)的另一個主要目標(biāo)。由于控制組件采用緊湊型設(shè)計，Metis 的電氣柜比配備傳統(tǒng) PLC 的樣機(jī)短了約 6 英寸（15 厘米）。“控制柜組裝花費(fèi)的時間要少得多，不僅因為電機(jī)采用單電纜技術(shù)，而且由于EtherCAT端子模塊采用了智能設(shè)計。EtherCAT將我們的控制柜接線成本減少了30％到 40％。”Mike Krummey說道。
“雖然 Metis 具有更高的性能和更多的功能，基于 PC 的控制系統(tǒng)的成本比我們原先計劃的 PLC 解決方案要減少約 10％ — 即使添加了多點(diǎn)觸控用戶界面。”Marc Willden闡述道。“Beckhoff的自動化方案與專注于公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)的態(tài)度與 Matrix Packaging 的公司理念非常貼合。我們避免使用任何專用的機(jī)械或電氣組件，因為我們更喜歡那些在行業(yè)中有成熟應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品和技術(shù)。”因此，Matrix Packaging 正在考慮將其它機(jī)器生產(chǎn)線移植到Beckhoff的 PC 控制平臺中。
更多信息: http://www.beckhoff.com.cn/cn/applicat/default.htm