60 %-kal csökkentett helyigényű gép
Az IO-Linknek köszönhetően a rendszer hatékonyabb és jelentősen helytakarékosabb.
Iparág:Élelmiszer- és csomagolóipar |Ügyfél: Vállalkozói kör: Vállalkozói kör: Vállalkozói körTriangle Package Machinery
A Triangle Package Machinery Company az ügyfelek kisebb, hatékonyabb, ugyanakkor higiénikus kialakítású gépek iránti igényeinek kielégítésére két megoldást keresett egyben. A chicagói székhelyű vállalat, amely elsősorban az élelmiszer-csomagolóipar számára gyárt függőleges formázó-, töltő- és zárógépeket, a Balluff IO-Link vezérlési architektúráját és érzékelőit integrálta az új Compact Sanitary Bagger (CSB) gépébe, hogy egyszerűsítse a gép és a vezérlési architektúrát. A Balluff IO-Link integrálásával jelentősen csökkenteni tudták a lábnyomot, a kábelezést és a panel méretét, javították a higiéniai jellemzőket és növelték a legújabb moduláris gépkialakításuk szervizelhetőségét.
A csomagolóiparban az alapterület pénzbe kerül. Minél szélesebb a gép, annál kevesebb sor üzemeltethető. A Triangle Package Machinery, egy chicagói székhelyű, függőleges formázó-töltő-zárógépek gyártója egyedi kihívással szembesült salátaipari ügyfelei részéről. A Triangle ügyfeleivel folytatott kutatásaiból kiderült, hogy nagy termelési sebességre van szükségük soronként, de lassabb gépsebességre, hogy a leveles zöldségek szépen bele tudjanak esni a zacskóba. Ennek az igénynek a kielégítésére a Triangle kutatási és fejlesztési csapata kifejlesztette az új Compact Sanitary Bagger (CSB) gépet, amely elég keskeny ahhoz, hogy vonalonként két gépet lehessen telepíteni kettős konfigurációban.
A Triangle jól ismeri az élelmiszer-csomagolóipar követelményeit. A higiénikus kialakítás elengedhetetlen, ezért a Triangle csapata masszív, teljesen hegesztett, rozsdamentes acélból készült, kerek rudakkal ellátott váz mellett döntött, hogy sehol ne gyűlhessenek fel termékmaradványok. A Triangle meglévő függőleges formázó, töltő és záró (VFFS) tasakcsomagoló gépeinek vezérlődobozát a keret egyik oldalán helyezték el. Ez a konfiguráció előnyös volt a tisztítás és karbantartás szempontjából, de a gép körülbelül 60 hüvelyk széles lett. Egy keskenyebb gép tervezése más megközelítést igényelt.
Egy pályázati eljárás során három olyan vállalatot választottak ki, amelyek rendelkeztek a technológiával és a támogatással ahhoz, hogy segítsenek a Triangle-nek az új konstrukció megvalósításában. A vállalat a Balluffot választotta. A Balluff az IO-Link érzékelők nagy és egyre bővülő könyvtárával rendelkezik, és a Balluff támogatásáról szerzett hírneve miatt ez egy biztos választás volt. A döntő tényező azonban a Balluff rozsdamentes acélból készült, IP69K védettségű IO-Link master eszközblokkja volt. Az USDA/3A követelményeknek megfelelő I/O blokk segítségével egyes alkatrészek eltávolíthatók voltak a vezérlőszekrényből, és áthelyezhetők voltak a gépbe.
"Általában a vezérlődobozok nagyobbak a szükségesnél" - mondja Wolf, a Triangle kutatás-fejlesztési vezetője. "Az általunk általában használt vezérlődoboz egy szabványos gép megvásárlásakor nincs teljesen kihasználva. De amikor egy cipzár-applikátort vagy (más) funkciókat adunk hozzá, akkor három vagy négy szervót adunk hozzá, és akkor a vezérlődoboz teljes mértékben ki van használva." Ez magyarázza a Triangle nagyméretű VFFS zsákológépeinek alapfelszereltségéhez tartozó nagyméretű, forgatható vezérlődobozt.
Ezek az opciók kábelezést igényelnek, beleértve a korábban a vezérlődobozba futó kábeleket is. A Balluff rozsdamentes acél főblokkjának és rozsdamentes acél hubjának használatával a Triangle 40-50-ről körülbelül 25-re tudta csökkenteni a vezérlődobozba vezető kábelek számát. Ez lehetővé tette, hogy a vezérlődoboz méretét 50%-kal csökkentsék, és a gép belsejébe szereljék. Az IO-Link bővíthetőségének köszönhetően az opcionális funkciókat anélkül lehet hozzáadni, hogy további kábeleket kellene a vezérlődobozhoz vezetni, akár az első telepítéskor, akár utólagos felszereléskor. A Triangle mostantól rendelkezik egy olyan szabványos vezérlődobozzal, amely mennyiségben gyártható és raktáron tartható, így csökkentve a telepítési időt.
A minimalizált vezérlődoboz segítségével a CSB-t mindössze 36 hüvelyk szélességgel tudták megépíteni, és még mindig 13 hüvelyk széles zsákot tudtak gyártani. A CSB körülbelül 60%-kal szélesebb, mint a meglévő XM modell, és 90%-kal nagyobb zsákot állít elő. A kialakítás a CSB ergonómiáját is javította. A szabványos kiürítési magasságot megnövelték, így a CSB beépíthető olyan higiéniai szállítószalagokba, amelyeknek magasabbra kell emelkedniük a talajtól.
"Ma már azzal a felfogással dolgozunk, hogy nagyjából minden vezérlődobozt kifejezetten az adott gépet megvásárló ügyfél számára tervezünk. Tehát ha el tudja képzelni, hogy minden egyes új konfiguráció esetén új elektromos rajzokra és új alkatrészlistákra van szükség, akkor képet kaphat arról, hogy mennyire összetett ezeknek a gépeknek a tervezése és összeszerelése. " És sokféle konfiguráció létezik: A standard opciók közé tartozik a hűtés, a légtelenítők, a terelők, az állítók és a címkézőkhöz vagy datálókhoz való interfészek, valamint az olyan speciális opciók, mint az ultrahangos tömítés, a háromféle tömítőpofa, a háromféle motor, a regisztrálás, a szövedékszélek érzékelése és a rakodólámpák. A változatok száma több tízezerre tehető.
A CSB-t két gép egymás mellé történő telepítésére tervezték. Ez a kettős konfiguráció optimálisan kihasználja a rendelkezésre álló alapterületet. Ezen kívül a salátaiparban dolgozó ügyfelek egy mérlegelőt két gép fölé helyezhetnek, így mindegyik gépet percenként 60-70 zsákos teljesítményen működtethetik, ami akár 140 zsákos percenkénti összteljesítményt jelent.
Az IO-Link lehetővé tette a Triangle számára, hogy ilyen jellemzőkkel és méretekkel rendelkező gépet fejlesszen ki, de az IO-Link használata mellett nem volt magától értetődő döntés. Az IO-Link egy nyílt szabvány, így az IO-Link termékeket számos különböző vállalat fejleszti. Ebben a tekintetben hasonló az USB-hez, de sok más nyílt szabványt nem fogadott el teljes mértékben a piac, és elvesztette a támogatását. A Triangle csoport arra a következtetésre jutott, hogy az IO-Link egy érett szabvány, és az IO-Link piac elég érett ahhoz, hogy ezt válassza. A Balluff IO-Link portfóliójának szélessége is hozzájárult ehhez a döntéshez.
Az IO-Link másik vonzó aspektusa, hogy az analóg jelek jelentős többletköltségek nélkül hozzáadhatók. A kábelezés egy hubhoz csatlakozik ahelyett, hogy a vezérlődobozba vezetnék. Ez lehetővé teszi a további opciókat és a vezérlések jövőbeli bővítését anélkül, hogy a vezérlődobozt át kellene tervezni. Ezenkívül az IO-Linken keresztül küldött digitalizált adatok új lehetőségeket nyitnak meg a problémamegoldás előtt.
Az IO-Link azon képességének egyik példája, hogy a konfigurációkat receptekké alakítja át, a táncoló kar, amely a tekercsről való letekerés során fenntartja a megfelelő feszességet a csomagolófólián. A Triangle korábbi módszere analóg érzékelőt használt, amelyet a szerviztechnikusnak kellett konfigurálnia az első telepítés során. A technikusnak meg kellett változtatnia az érzékelő fizikai helyzetét, hogy kalibrálja a kezdeti pozíciót. A Balluff IO-Link érzékelőt használva a léghengeren, a gépet telepítő technikus a táncolót egy pozícióba húzza, majd rákattint a "Teach" gombra - a beállítás befejeződött. Mivel az IO-Link érzékelő a henger teljes löketét méri, nincs szükség az érzékelő kézi beállítására.
Az IO-Link lehetővé teszi az eszközszintű diagnosztikát, így a felhasználók tudják például, ha egy fotoérzékelő szennyezett. A Triangle az IO-Link-adatokat a gép egészére vonatkozó diagnosztikai adatok gyűjtésére is felhasználja. A CSB hátsó tömítőhengerét pozícióérzékelővel szerelték fel, ami korábban a magas költségek miatt nem lett volna lehetséges. A pozícióérzékelővel ellátott henger használatával a Triangle át tudta tervezni a hátsó tömítőegységet, és egyszerűsíteni tudta a beállításokat a zsákméret megváltoztatásakor és a formázócső cseréjekor. Emellett lehetővé teszi számukra, hogy a korábbinál jobban nyomon kövessék a működési sebességet és a tömítési idő konzisztenciáját.
"Ha szivárgó hengert észlelünk, akkor az érzékelők segítségével felismerhetjük ezt, és értesíthetjük az ügyfelet, hogy kicserélhessék a hengert" - mondja Wolf.
Az a pozíció, ahol a hengernek meg kell állnia, a légpalack méretétől függően változik. A Triangle egy folyamatos érzékelővel egészítette ki a rendszert, hogy az ügyfelek a teljes tartományban nyomon követhessék a tömítési időt, ami kritikus paraméter, anélkül, hogy a formázócső cseréjekor meg kellene változtatni a hardverkonfigurációt. "A programozó ténylegesen azt az időt figyeli, amíg a tömítés a fóliával érintkezik, ami a legkritikusabb paraméter. Az érzékelő nélkül bízni kell abban, hogy a szelep mozogni fog. Itt azonban van megerősítés" - mondta Wolf. Az érzékelő nélkül, amely ezt az információt szolgáltatja, szervomotorra lenne szükség.
Ahogy a gép PLC-programja fejlődik, egyre több prediktív karbantartási funkció válik elérhetővé. Ez azt jelenti, hogy amikor az ügyfélnek segítségre van szüksége, a Triangle ügyfélszolgálati munkatársai távolról csatlakozhatnak, és megtekinthetik a gép állapotát anélkül, hogy fizikailag a helyszínen kellene lenniük. Ez azt jelenti, hogy a hibaelhárítás 30 percen belül elvégezhető, ahelyett, hogy megvárnák, amíg valaki elrepül vagy elautózik az ügyfélhez.
Wolf számára a "CSB" mint intelligens gép kifejezés marketingzsargonnak hangzik, és a Triangle még nem ismerte fel az IO-Link összes előnyét. Nem minden ügyfél hajlandó egyformán kihasználni a dolgok ipari internetének előnyeit sem. Néha az a felfogás uralkodik, hogy a több technológia megnehezíti a gép kezelését, vagy több oktatást igényel.
A Triangle új "Smart Machine Ready" kialakítása máris előrelépést jelent a Triangle csapat számára. És amikor a végfelhasználók készen állnak az összes funkció hasznosítására, a vállalat készen áll majd arra, hogy a Balluff IO-Link megoldásaival gyorsabban és hatékonyabban segítse őket a munkában.