GE Fanuc运动控制在食品包装塑料拉链上的应用

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关键词:摘要:GE Fanuc运动解决方案帮助AMI/RecProTopZip™用户提高167%的生产力,降低成本并促进销售      在当今急促快速的生活节奏中,制造商们不断寻找提高产品功效的办法,节省用户时间。食品制造商在外带市场上实现此目标的方法是将便捷的可重复关闭拉链应用到产品包装上。在位于弗吉尼亚州夏洛茨维尔的GE Fanuc智...
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  • 摘要:GE Fanuc运动解决方案帮助AMI/RecProTopZip™用户提高167%的生产力,降低成本并促进销售

      在当今急促快速的生活节奏中 ,制造商们不断寻找提高产品功效的办法,节省用户时间。食品制造商在外带市场上实现此目标的方法是将便捷的可重复关闭拉链应用到产品包装上 。在位于弗吉尼亚州夏洛茨维尔的GE Fanuc智能设备的帮助下,全球领先的可重复关闭拉链绳和应用设备供应商AMI/RecPro公司开发了先进的交叉铺网式可重复关闭拉链附件 ,用于垂直式制袋-填充-封口包装机。称为TopZip™的拉链附件使用GE Fanuc运动解决方案,将塑料拉链应用到从零食到狗粮在内的各种食品包装中,并帮助用户提高167%的生产力 ,降低成本和促进销售。

从菜汤到坚果的自动化
      普通的拉链机器将包装薄膜拉入机器时要通过一个光电式感应器,它用来寻找对位标记或“I-mark” 。I-mark为所有机器控制提供参考点。当I-mark被定位后,控制系统会记录薄膜的位置并将薄膜移动一定的距离 ,进行正确的拉链应用。GE Fanuc伺服系统将薄膜拉入机器并准确定位 。该系统连续将可重复长度的拉链材料送入薄膜。当拉链分配好后,将一定比例的超声破碎的拉链进行精确切割,然后将薄膜送入制袋-填充机器中。
       当AMI/RecPro开始开发TopZip ,将其他制造商的塑料拉链应用到包装薄膜中时 ,初始控制牵涉到定时设备参与的热量和压力过程 。首批机器与铺网平行,连续地应用拉链,该操作的执行独立于制袋-填充过程。可是 ,许多包装机器的组态要求拉链应用覆盖或垂直于铺网,完成对以往包装机器的改造。
       进一步开发后,AMI/RecPro决定必须进行交叉铺网应用 ,以满足其他制袋-填充操作的需求 。这一构想遇到了两大障碍:拉链位置的精度保持在每英寸.00625范围内以及过程的速度和可重复性 。交叉铺网应用对精度提出很高的要求,如包袋切割点及对位标记。如果拉链漏掉标记,它就会被装袋器的颚夹压碎或者损坏。拉链应用还必须与传统的填充机器同步 ,以每分钟40到50袋或更高的速率运行 。
        AMI/RecPros深知该应用要求的可重复性和精度只有通过伺服控制才能实现。TopZip系统的早期版本使用了伺服控制系统和与其他机器分离的。由于这些独立的控制系统未实现集成,因此对公司的最初设计构成了许多无法容忍的限制 。多厂商伺服器和PLC系统缺乏集成以及开放回路控制则意味着只能响应固定位置的I-mark,迫使客户重新设计他们的包装材料 ,以达到I-mark的固定位置。很快,这个最初设计被证明缺乏灵活性和实用性,因为它给使用不同方式包装多种产品的制造商带来巨大障碍。
       为改善设计 ,AMI/RecPro选择了GE Fanuc的集成解决方案 ,其中包含专业设计和实施、90™-30系列PLC、DSM302 PLC模块 、Beta系列伺服器以及Data Panel操作员界面 。GE Fanuc的伺服系统的独特性在于所有涉及电流、速度和位置的控制回路在运动控制器中是关闭的,减少了设置时间并带来了显著的生产力优势。
       通过使用新的控制系统,用户可以借助GE Fanuc数据面板输入数据来设置包装袋长度。操作人员输入三个参数来设置TopZip:包装袋尺寸、I-mark与拉链位置的距离以及拉链长度 。输入后的数据将保存在90-30系列PLC并通过背板发送给DSM302。然后 ,操作人员完成余下设置,自动将薄膜放到正确的定位位置,启动机器。TopZip探测包装袋上的I-mark位置并计算薄膜到预定位置的拖拉或移动距离 ,拉链将应用到在预定位置上的薄膜 。一台伺服器将薄膜拖到预定位置上,同时第二台伺服器应用拉链 。这是可行的,因为I-mark可通过DSM302中的输入信号进行读取 ,另外GE Fanuc伺服器为闭环系统。
       结果,客户可以将定位标记放到包装材料的任何位置,而且GE Fanuc运动系统可经过组态 ,适应它的位置。“转而使用GE Fanuc的控制可避免潜在的营销问题并可使TopZip适用于更广泛的应用 。 ” AMI/RecPro电气工程师Victor Delisle说。“根据薄膜特性和包装袋尺寸,TopZip的初始速度大约为每分钟45袋,但是使用新的GE Fanuc伺服系统 ,TopZip将速度提高了78% ,在生产环境中每分钟封装80多袋。”
        除了改善生产外,GE Fanuc自动化系统凭借自身的紧凑型组件还使AMI/RecPro实现了缩小尺寸的目标,从而减少了设备占地面积 。

        利用新的交叉铺网技术完成包装解决方案的两家公司是位于加州工业城的Snak King以及位于加州利查华的Lundberg Family Farms。这些制造商利用TopZip改造了他们的机器 ,从而大幅度提高生产率,同时降低成本和设置时间。
       作为西海岸最大的零食制造商之一,Snak King的生产线包括爆米花 、奶酪泡芙、墨西哥炸玉米片、烤坚果 、零食以及水果干和果脯 。拥有如此丰富的产品阵容 ,该公司面临着诸多包装难题。直到一年前,Snak King对其Jensen的坚果和零食以及水果干生产线运行上还使用人工充填拉链包装袋以及人工将产品标签贴到包装袋的前后面。虽然该过程异常可靠,但也相当耗时 。
       Jensen的Orchard生产线包括从5.5英寸到9.5英寸不等的包装尺寸 ,因此迫切需要替代解决方案,满足零售和批发链的市场需求。Snak King的运营副总裁AI Roessig回忆时说,“我们需要的解决方案不仅能应用标签 ,还能应用和封装拉链。”
        自引入到生产线后,TopZip使Lundberg的生产速度提高了一倍 。根据Clement的介绍,拉链的便捷性和生产力的提高创造了新的销售机遇 ,反映在销售额提高了35% 。
       “具备GE Fanuc控制的TopZip真正为交叉铺网拉链应用设定了标准 , ”AMI/RecPro的Delisle概括道。“TopZip使制造商有机会最大程度地提高现有设备和包装设计的投资回报,同时通过快速、高效地生产用户友好型产品也打开了新的市场机遇。”
        Roessig说他考虑了几个主要供应商的方案,但是直到他收到终端用户的亲身体验和意见等反馈时 ,才决定安装TopZip 。“我获得了大量好评,称赞其操作和设置的便捷性。无论我们操作的是5.5英寸的包装袋还是9.5英寸的包装袋,以及是否使用拉链 ,我们都可以轻松、灵活地来回切换不同的操作。”Roessig说道 。如今,他能够亲自证明TopZip的方便性。

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