Pamatech System AG 公司總部位于瑞士的阿福爾特恩（近蘇黎世），專業(yè)從事食品工業(yè)方面的包裝機(jī)械和特種設(shè)備。除了用于各種食品的一次和二次包裝的裝箱和專用組裝機(jī)器之外，這家擁有 25 年歷史的公司提供的廣泛產(chǎn)品系列還包括用于處理各種情況的機(jī)器 — 從搬運(yùn)烤盤到包裝肉卷。Pamatech System 總經(jīng)理 David Weber 在解釋其商業(yè)模式時(shí)說道：“我們經(jīng)常接受極具挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目，這些項(xiàng)目我們的許多競爭對(duì)手都不敢嘗試。”
PC 控制為 Pamatech 帶來了良好的開放性和靈活性
如果必須要處理多種商品和產(chǎn)品，以及經(jīng)常要變換包裝材料，則包裝機(jī)械必須具有極大的靈活性。“例如，我們已經(jīng)研發(fā)的封盒機(jī)，它不僅可以包裝不同幾何形狀的大型產(chǎn)品，而且還可以處理不同形狀（圓形、橢圓形、方形、雙包等），只需輕輕按下按鈕即可在一分鐘之內(nèi)自動(dòng)轉(zhuǎn)換。基于 PC 的自動(dòng)化系統(tǒng)通過直接將格式數(shù)據(jù)與上位作業(yè)數(shù)據(jù)直接鏈接的方式將這一功能擴(kuò)展到一個(gè)更高的水平。Beckhoff 的PLC 控制技術(shù)集成了運(yùn)動(dòng)控制，甚至 HMI，提供了一個(gè)高度靈活的解決方案。”David Weber 解釋并繼續(xù)補(bǔ)充道：“我們選擇 Beckhoff 自動(dòng)化解決方案的一個(gè)重要原因是它在驅(qū)動(dòng)器選擇方面的良好開放性。我們的許多客戶都擁有其偏愛的驅(qū)動(dòng)器供應(yīng)商，因此，重要的是我們的自動(dòng)化平臺(tái)具有集成第三方系統(tǒng)的真正的開放性。在機(jī)器層面上，我們可以使用任何步進(jìn)電機(jī)或大型伺服驅(qū)動(dòng)器，不會(huì)對(duì)高級(jí)編程有什么影響。這意味著我們的專家可以用高級(jí)語言編程，因此完全獨(dú)立于下位驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。”正如 David Weber 進(jìn)一步解釋的那樣，編程任務(wù)的復(fù)雜性用可以理解的代碼來表示也是很重要的，這樣，Pamatech 無需依賴任何外部的專家，和以前一樣。
通過 TwinCAT 運(yùn)動(dòng)學(xué)變換功能庫集成機(jī)器人控制技術(shù)
目前，Pamatech 正在進(jìn)行的是瑞士 Coop Cooperative — 它還經(jīng)營食品市場 — 的一個(gè)項(xiàng)目，開發(fā)一臺(tái)用于給酥皮糕點(diǎn)盒灌裝香濃奶油的機(jī)器。“到現(xiàn)在為止，奶油角一直是人工灌裝的。為了全自動(dòng)完成此任務(wù)，我們工廠計(jì)劃使用一臺(tái) Delta 運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)器人。”David Weber 描述道。“我們面臨的挑戰(zhàn)主要是糕點(diǎn)盒的尺寸不同，它們都必須在最后都灌裝好奶油且灌裝的奶油都保持在同一水平 — 在指定的公差范圍內(nèi) — 在將奶油涂抹在糕點(diǎn)邊緣時(shí)，奶油不會(huì)塌下去或分離。”Pamatech 通過仔細(xì)定位和定向糕點(diǎn)如何送入機(jī)器的方式解決了這一問題，然后使用 Delta 機(jī)器人從頂端開始進(jìn)行灌裝。除了與連續(xù)運(yùn)動(dòng)的輸送帶同步之外，機(jī)器人必須在不損壞其精致表面的前提下圍繞每個(gè)糕點(diǎn)的邊緣進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)。工廠工程師面臨的進(jìn)一步挑戰(zhàn)是實(shí)現(xiàn)客戶所需的灌裝率并將成本控制在預(yù)算內(nèi)。David Weber 很明顯對(duì)其灌裝機(jī)非常滿意，它仍處于進(jìn)一步開發(fā)中：“我們的試驗(yàn)灌裝已經(jīng)取得了一些令人鼓舞的成果。所需的灌裝深度使用 Baumer 超聲波傳感器提供的高度測量功能實(shí)現(xiàn)。”
Pamatech 的機(jī)器使用了一臺(tái)符合食品行業(yè)嚴(yán)格的衛(wèi)生要求的Majatronic Delta 機(jī)器人。David Weber 解釋了機(jī)器人是如何集成到自動(dòng)化平臺(tái)中的：“這是由 Beckhoff 的伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器控制。系統(tǒng)還包含了采用不銹鋼外殼并通過 EHEDG 認(rèn)證的 AM8831 電機(jī)。為了將 Delta 機(jī)器人集成到控制系統(tǒng)平臺(tái)中，我們使用了 TwinCAT Kinematic Transformation 軟件庫（TS5112）。”TwinCAT NC I 通過在 G 代碼中指定的所需輪廓提供了一個(gè)靈活的灌裝過程描述，從而可以編程各種灌裝方式。除了奶油角之外，一個(gè)額外的進(jìn)料和灌裝方案使得機(jī)器能夠?qū)W料管成小圓蛋撻，或者給甜甜圈填上濃香奶油。該程序與灌裝角時(shí)用到的程序一樣，所不同的是不需要灌裝這么深，且盒子在輸送帶上不必如此精確地呈現(xiàn)或定向David Weber 進(jìn)一步解釋了這一點(diǎn)：“為了解決這個(gè)任務(wù)，我們有兩個(gè)安裝在進(jìn)入的皮帶上的視覺傳感器，用于檢測每個(gè)糕點(diǎn)盒的精確位置。有了這些傳送坐標(biāo)，機(jī)器人可以準(zhǔn)確地進(jìn)行灌裝。“
由于我們模塊化系統(tǒng)方案，機(jī)器提供了足夠的靈活性，可在它應(yīng)用中重復(fù)使用。”David Weber 補(bǔ)充道。“一旦訂單或批處理完成后，我們可以根據(jù)需要重新改裝該系統(tǒng)。必要的格式修改只需通過修改軟件即可完成。”