Makine ayak izi %60 oranında azaltıldı
IO-Link sayesinde sistem daha verimli ve yerden önemli ölçüde daha tasarrufludur
EndüstriGıda ve ambalaj endüstrisi |MüşteriÜçgen Paket Makineleri
Triangle Package Machinery Company, hijyenik tasarım gereksinimlerini de karşılayan daha küçük, daha verimli makinelere yönelik müşteri taleplerini karşılamak için iki çözümü bir arada arıyordu. Öncelikle gıda paketleme endüstrisi için dikey form, doldurma ve mühürleme makineleri üreten Chicago merkezli şirket, makine ve kontrol mimarisini basitleştirmek için Balluff'un IO-Link kontrol mimarisini ve sensörlerini yeni Compact Sanitary Bagger (CSB) makinesine entegre etti. Balluff'un IO-Link'ini entegre ederek, ayak izini, kablolamayı ve panel boyutunu önemli ölçüde azaltabildiler, hijyenik özellikleri geliştirdiler ve en son modüler makine tasarımlarının servis edilebilirliğini artırdılar.
Ambalaj endüstrisinde taban alanı paraya mal olur. Makine ne kadar geniş olursa, o kadar az hat çalıştırılabilir. Chicago merkezli dikey form-doldurma-kapatma makineleri üreticisi Triangle Package Machinery, salata endüstrisindeki müşterilerinin benzersiz bir zorluğuyla karşılaştı. Triangle'ın müşterileriyle yaptığı araştırma, hat başına yüksek bir üretim hızına ihtiyaç duyduklarını, ancak yapraklı yeşilliklerin torbaya güzelce düşmesini sağlamak için daha yavaş bir makine hızına ihtiyaç duyduklarını ortaya koydu. Bu ihtiyacı karşılamak için Triangle'ın araştırma ve geliştirme ekibi, hat başına iki makinenin ikili bir konfigürasyonda kurulabileceği kadar dar olan yeni Kompakt Sıhhi Torbalayıcıyı (CSB) geliştirdi.
Triangle, gıda paketleme endüstrisinin gereksinimlerini çok iyi biliyor. Hijyenik bir tasarım şarttır, bu nedenle Triangle ekibi, hiçbir yerde ürün kalıntısı birikmemesi için yuvarlak çubuklara sahip sağlam, tamamen kaynaklı paslanmaz çelik bir çerçeve tercih etti. Triangle'ın mevcut dikey form, dolum ve mühürleme (VFFS) poşet paketleme makinelerinin kontrol kutusu çerçevenin bir tarafında yer almaktadır. Bu konfigürasyon temizlik ve bakım için avantajlıydı, ancak makineyi yaklaşık 60 inç genişliğinde yapıyordu. Daha dar bir makine tasarlamak farklı bir yaklaşım gerektiriyordu.
Triangle'ın yeni bir tasarım gerçekleştirmesine yardımcı olacak teknoloji ve desteğe sahip üç şirket rekabetçi bir ihale süreci için seçildi. Şirket Balluff'u seçti. Balluff'un geniş ve büyüyen bir IO-Link sensör kütüphanesine sahip olması ve Balluff'un destek konusundaki itibarı bunu güvenli bir seçim haline getirdi. Ancak belirleyici faktör Balluff'un IP69K korumalı paslanmaz çelik IO-Link ana cihaz bloğuydu. USDA/3A gereksinimlerini karşılayan bir I/O bloğu ile bazı bileşenler kontrol kabininden çıkarılabilir ve makineye yeniden yerleştirilebilir.
Triangle'ın araştırma ve geliştirme müdürü Wolf, "Genellikle kontrol kutuları gerekenden daha büyüktür," diyor. "Standart bir makine satın aldığınızda normalde kullandığımız kontrol kutusu tam olarak kullanılmıyor. Ancak bir zip aplikatörü veya (diğer) işlevleri eklediğinizde, üç veya dört servo eklersiniz ve o zaman kontrol kutusu tamamen kullanılır." Bu da Triangle'ın büyük VFFS torbalama makinelerinde standart olarak bulunan büyük döner kontrol kutusunu açıklıyor.
Bu seçenekler, eskiden kontrol kutusuna giden kablolar da dahil olmak üzere kablolama gerektiriyor. Balluff'un paslanmaz çelik ana bloğunu ve paslanmaz çelik göbeğini kullanarak Triangle, kontrol kutusuna giden kablo sayısını 40-50'den yaklaşık 25'e indirmeyi başardı. Bu, kontrol kutusunun boyutunun %50 oranında küçültülmesini ve makinenin içine monte edilmesini sağladı. IO-Link'in genişletilebilirliği sayesinde, ilk kurulum sırasında veya yenileme sırasında kontrol kutusuna ek kablolar döşemek zorunda kalmadan isteğe bağlı işlevler eklenebilir. Triangle'ın artık çok sayıda üretilebilen ve stokta tutulabilen standart bir kontrol kutusu var ve bu da kurulum süresini kısaltıyor.
Küçültülmüş bir kontrol kutusuyla, CSB'yi yalnızca 36 inç genişliğinde inşa edebildiler ve yine de 13 inç genişliğinde bir torba üretebildiler. CSB, mevcut XM modelinden yaklaşık %60 daha geniş ve %90 daha büyük bir torba üretiyor. Tasarım aynı zamanda CSB'nin ergonomisini de geliştirmiştir. CSB'nin yerden daha yüksek olması gereken hijyenik konveyörlere entegre edilebilmesi için standart boşaltma yüksekliği artırıldı.
"Artık hemen hemen her kontrol kutusunun o makineyi satın alan müşteri için özel olarak tasarlandığı anlayışıyla çalışıyoruz. Dolayısıyla, her yeni konfigürasyonda yeni elektrik çizimlerine ve yeni parça listelerine ihtiyaç duyduğunuzu hayal ederseniz, bu makinelerin tasarım ve montajının ne kadar karmaşık olduğunu gözünüzde canlandırabilirsiniz. " Ve çok çeşitli konfigürasyonlar var: Standart seçenekler arasında soğutma, hava gidericiler, deflektörler, kademelendiriciler ve etiketleyici ya da tarihleyici arayüzlerinin yanı sıra ultrasonik mühürleme, üç tip mühürleme çenesi, üç tip motor, kayıt, web kenarı algılama ve istifleme ışıkları gibi özel seçenekler de yer alıyor. Varyantların sayısı on binleri bulabilir.
CSB, iki makinenin yan yana kurulumu için tasarlanmıştır. Bu ikili konfigürasyon, mevcut zemin alanının optimum şekilde kullanılmasını sağlar. Buna ek olarak, salata endüstrisindeki müşteriler iki makinenin üzerine tek bir tartı yerleştirerek her makineyi dakikada 60 ila 70 torbada çalıştırabilir ve bu da dakikada 140 torbaya kadar toplam çıktıya eşittir.
IO-Link, Triangle'ın bu özelliklere ve boyutlara sahip bir makine geliştirmesini sağladı, ancak IO-Link kullanma kararı önceden verilmiş bir sonuç değildi. IO-Link açık bir standarttır, bu nedenle IO-Link ürünleri birçok farklı şirket tarafından geliştirilmektedir. Bu açıdan USB'ye benzemektedir, ancak diğer birçok açık standart pazar tarafından tam olarak benimsenmemiş ve desteğini kaybetmiştir. Triangle ekibi, IO-Link'in olgun bir standart olduğu ve IO-Link pazarının onu seçecek kadar olgun olduğu sonucuna vardı. Balluff'un IO-Link portföyünün genişliği bu karara katkıda bulundu.
IO-Link'in bir başka cazip yönü de analog sinyallerin önemli ek maliyetler olmadan eklenebilmesidir. Kablolama, kontrol kutusuna yönlendirilmek yerine bir hub'a bağlanır. Bu, kontrol kutusunu yeniden tasarlamak zorunda kalmadan ek seçeneklere ve kontrollerin gelecekte genişletilmesine olanak tanır. Buna ek olarak, IO-Link aracılığıyla gönderilen sayısallaştırılmış veriler, problem çözme için yeni olanaklar sunar.
IO-Link'in konfigürasyonları tariflere dönüştürme kabiliyetine bir örnek, ambalaj filmi makaradan çözülürken üzerinde doğru gerilimi koruyan dansçı koludur. Triangle'ın önceki yönteminde, ilk kurulum sırasında servis teknisyeni tarafından yapılandırılması gereken analog bir sensör kullanılıyordu. Teknisyenin ilk konumu kalibre etmek için sensörün fiziksel konumunu değiştirmesi gerekiyordu. Hava silindiri üzerinde bir Balluff IO-Link sensörü kullanarak, makineyi kuran teknisyen dansçıyı bir konuma çeker ve "Öğret" düğmesine tıklar - kurulum tamamlanır. Bir IO-Link sensörü silindirin tüm strokunu ölçtüğünden, sensörü manuel olarak ayarlamaya gerek yoktur.
IO-Link, cihaz düzeyinde tanılamayı mümkün kılar, böylece kullanıcılar örneğin bir fotoğraf sensörünün kirli olup olmadığını bilir. Triangle ayrıca IO-Link verilerini bir bütün olarak makine hakkında tanılama verileri toplamak için kullanır. CSB'nin arka conta silindirine, yüksek maliyet nedeniyle geçmişte mümkün olmayan bir konum sensörü takıldı. Triangle, konum sensörlü bir silindir kullanarak arka yapıştırma tertibatını yeniden tasarlayabildi ve torba boyutunu değiştirirken ve kalıp borusunu değiştirirken kurulumu basitleştirdi. Ayrıca çalışma hızını ve sızdırmazlık süresi tutarlılığını eskisinden daha iyi izleyebilmelerini sağladı.
Wolf, "Sızdıran bir silindir tespit edersek, bunu algılamak için sensörleri kullanabilir ve silindiri değiştirebilmeleri için müşteriyi bilgilendirebiliriz" diyor.
Silindirin durması gereken konum, hava silindirinin boyutuna bağlı olarak değişiyor. Triangle, kalıp tüpü değiştirildiğinde donanım konfigürasyonunu değiştirmek zorunda kalmadan müşterilerin kritik bir parametre olan sızdırmazlık süresini tüm aralık boyunca izleyebilmelerini sağlamak için sürekli bir sensör ekledi. "Programlayıcı aslında en kritik parametre olan contanın filmle temas halinde olduğu süreyi izliyor. Sensör olmadan, valfin hareket edeceğine güvenmek zorundasınız. Ama burada elimizde onay var" diyor Wolf. Bu bilgiyi sağlayacak sensör olmasaydı, bir servo motor gerekecekti.
Makinenin PLC programı geliştikçe, daha fazla kestirimci bakım özelliği kullanılabilir hale gelecektir. Bu, bir müşterinin yardıma ihtiyacı olduğunda Triangle'ın destek personelinin uzaktan bağlanabileceği ve fiziksel olarak sahada bulunmasına gerek kalmadan makinenin durumunu görüntüleyebileceği anlamına geliyor. Bu da sorun giderme işleminin, birinin müşteriye uçarak veya arabayla gitmesini beklemek yerine 30 dakika içinde yapılabileceği anlamına geliyor.
Wolf için akıllı bir makine olarak "CSB" terimi pazarlama jargonu gibi geliyor ve Triangle henüz IO-Link'in tüm avantajlarını tanımadı. Tüm müşteriler de Endüstriyel Nesnelerin İnternetinin faydalarından yararlanma konusunda eşit derecede istekli değil. Bazen daha fazla teknolojinin makinenin kullanımını zorlaştırdığı veya daha fazla eğitim gerektirdiği algısı oluşuyor.
Triangle'ın yeni "Akıllı Makineye Hazır" tasarımı Triangle ekibi için şimdiden bir gelişme. Ve son kullanıcılar tüm özellikleri kullanmaya hazır olduğunda, şirket Balluff'un IO-Link çözümleriyle daha hızlı ve daha verimli çalışmalarına yardımcı olmaya hazır olacak.