Control Techniques
Estun Automation
CODESYS
Crevis
Nexcom / Nexcobot
Leroy-Somer
Servo Sistemleri
AC Sürücü + Motor
DC Sürücüler
Akıllı PLC
Panel PC / IPC
Uzak I/O17 Eksen Servo Kek Paketleme Hattı: Akıllı Bant, Asker Zinciri ve Yatay Paketleme
Hazırlayan: ONX Control mühendislik ekibi · Yayın:
Kısa tanım
Bu hatta kekler önceki prosesten düzensiz aralıklarla gelir; akıllı bant onları ayırır, her birini fotoselle algılar ve paketleme makinesinin ana eksenine göre faza oturtur. Asker zinciri kekleri yatay paketleme (flow-pack) makinesine taşır, film baskı izi her pakette düzeltilir ve döner çene paketi kapatıp keser. Hattın 17 servo ekseni aynı ana eksene bağlı, senkron çalışır. 2014'te yeni makine olarak devreye alınan hatta kontrol, endüstriyel PC üzerinde çalışan CODESYS SoftMotion RTE ile yapılır; Control Techniques Digitax servo sürücüler EtherCAT üzerinden 1 ms çevrimle sürülür. Hat dakikada 700 adede kadar, 70 m/dk üretim hızında çalışır; paketteki register (baskı izi) kontrol hassasiyeti ±0,5 mm, boş paket oranı binde 1'dir.
Proje özeti
- Sektör
- Gıda: kek paketleme
- Makine
- Akıllı bant ve asker zinciri beslemeli yatay paketleme hattı
- Servo eksen
- 17, tek sanal ana eksene kilitli
- Kontrol
- Endüstriyel PC + CODESYS SoftMotion RTE
- Sürücüler
- Control Techniques Digitax servo
- Operatör arayüzü
- C# ile geliştirilmiş PC uygulaması
- Azami hız
- 700 adet/dk · 70 m/dk
- Register hassasiyeti
- ±0,5 mm (paket başına)
- Boş paket
- Binde 1
- Saha ağı
- EtherCAT, 1 ms çevrim
- Devreye alma
- 2014, yeni makine
Başlangıç problemi
Kekler paketleme hattına önceki prosesten sabit aralıkla gelmez: bazıları birbirine değer, bazılarının arasında boşluk vardır. Yatay paketleme makinesi ise sabit bir ritimle çalışır; her paket aralığına tam bir ürün, tam doğru anda gelmelidir. Ürün geç kalırsa çene ürüne basar, erken gelirse paket içinde kayar, hiç gelmezse boş paket çıkar.
Dakikada 700 pakette her ürüne düşen süre yaklaşık 86 milisaniyedir. Bu hızda ürünleri pnömatik durdurucularla ya da sabit hızlı bantlarla hizalamak mümkün değildir; ürünlerin servo bantlarla ayrılması, her birinin konumunun izlenmesi ve makinenin ana eksenine göre tek tek faza sokulması gerekir. Aynı ana eksene film çekme, baskı izi düzeltmesi ve döner çene de bağlıdır: hız değiştiğinde 17 eksenin hepsi aynı oranda hızlanmalı ya da yavaşlamalıdır.
ONX Control'ün kapsamı
- Kontrol mimarisinin kurulması: endüstriyel PC üzerinde CODESYS SoftMotion RTE, EtherCAT ve Control Techniques Digitax servo sürücüler
- 17 servo eksenin tek ana eksene bağlı senkron hareket yazılımı
- Akıllı bant: ürün algılama, aralık açma, ürün takibi ve faz düzeltmesi
- Asker zinciri ile yatay paketleme makinesi arasındaki senkron aktarım
- Film baskı izinin her pakette fotoselle düzeltilmesi ve döner çene hareketi
- C# ile geliştirilen operatör arayüzü
Ürünün hat boyunca yolculuğu
-
1
Biriktirme
Düzensiz gelen kekler biriktirme bandında kısa bir kuyrukta toplanır.
-
2
Akıllı bant
Ardışık servo bantlar kekleri birbirinden ayırır; fotoseller her keki algılar ve konumu izlenir.
-
3
Faz
Son bant her keki paketleme makinesinin ana eksenine göre hızlandırıp yavaşlatarak doğru faza oturtur.
-
4
Asker zinciri
Kekler askerlerin arasına yerleşir ve paketleme makinesine senkron taşınır.
-
5
Film ve baskı izi
Film ürünün etrafında tüp hâline getirilir; baskı izi fotoselle okunup her pakette düzeltilir.
-
6
Döner çene
Döner çene paketi enine kapatır ve keser; çene hareketi ana eksene bağlıdır.
Kontrol mimarisi
Hattın bütün hareketi endüstriyel PC üzerinde çalışan CODESYS SoftMotion RTE'dedir; kontrol görevi 1 ms çevrimle çalışır. 17 servo eksenin hepsi tek bir sanal ana eksene kilitlidir: makine hızı operatör panelinden değiştirildiğinde besleme bantları, asker zinciri, film ve döner çene aynı oranda hızlanır ya da yavaşlar, aralarındaki faz ilişkisi korunur.
Servo sürücüler Control Techniques Digitax'tır ve PC'ye EtherCAT ile bağlıdır; her 1 ms'de bütün eksenlere yeni konum komutu gider. Operatör arayüzü ayrı bir PC uygulaması olarak C# ile geliştirilmiştir; makine hızı ve çalışma bilgileri bu ekrandan yönetilir ve izlenir.
CODESYS SoftMotion RTE
Endüstriyel PC üzerinde 1 ms çevrimle gerçek zamanlı çalışan kontrol yazılımı: ana eksen, 17 eksenin senkronu, akıllı bant ve baskı izi düzeltmesi.
Control Techniques Digitax servo sürücüler
Besleme bantları, asker zinciri, film, boyuna kaynak ve döner çene eksenlerini EtherCAT üzerinden süren servo sürücüler.
C# operatör arayüzü
Makine hızı, çalışma durumu ve operatör komutları için ONX'in geliştirdiği PC uygulaması.
Fotoseller
Akıllı bantta ürün algılama ve filmde baskı izi okuma; konum bilgisi ana eksene göre değerlendirilir.
Eksen yapısı
| Bölüm | Eksen | Görevi |
|---|---|---|
| Akıllı bant | 12 | Kekleri toplar, biriktirir ve aralarını açar; fotosellerle her kekin konumu izlenir. |
| Faz düzeltme bandı | 1 | Her keki ana eksene göre doğru faza oturtur. |
| Asker zinciri | 1 | Kekleri paketleme makinesine sabit adımla taşır. |
| Film bobini | 1 | Üstteki bobinden filmi çeker; baskı izi her pakette düzeltilir. |
| Boyuna kaynak diskleri | 1 | Disk motoru film tüpünü boyuna kapatır. |
| Döner çene | 1 | İki bıçaklı döner çene tek motorla paketi enine kapatır ve keser. |
| Toplam | 17 |
Toplam 17 servo eksen; hepsi aynı sanal ana eksene kilitli.
Yazılım
Yazılımın merkezinde tek bir sanal ana eksen vardır; bu eksen bir motora bağlı değildir, makine hızını ve paket ritmini yazılımda üretir. 17 servo eksenin hepsi bu sanal eksene oranla ya da kam profiliyle kilitlidir. Böylece hız tek bir değerle değiştirilir ve eksenlerin birbirine göre konumu her hızda aynı kalır.
Akıllı bantta her kek bir takip kaydıyla izlenir: hangi banttadır, bandın neresindedir ve paketleme makinesinde hangi paket aralığına gidecektir. Faz bandı kekin konumunu ana eksenin konumuyla karşılaştırır ve aradaki farkı kek bant üzerindeyken kapatır. Filmde de aynı mantık baskı izi için çalışır: her pakette ölçülen iz konumu beklenen konumla karşılaştırılır ve film ekseni düzeltilir.
Sonuçlar ve kaynakları
| Gösterge | Değer | Kaynak / ölçüm koşulu |
|---|---|---|
| Azami hat hızı | 700 adet/dk | ONX saha verisi. |
| Üretim hızı | 70 m/dk | ONX saha verisi. 700 adet/dk ile birlikte yaklaşık 100 mm paket aralığına karşılık gelir (hesaplanan). |
| Register (baskı izi) kontrol hassasiyeti | ±0,5 mm | ONX saha ölçümü: hattan çıkan paketlerde baskı izi konumu ölçüldü. |
| Boş paket oranı | Binde 1 (%0,1) | ONX saha ölçümü: 1 saatlik üretimde boş paketler sayıldı; ortalama değer. |
| Videoda görülen hız | 608–643 paket/dk | Saha videosundaki operatör panelinden okunan değer. |
| Senkron servo eksen | 17 | Proje kapsamı: bütün eksenler aynı sanal ana eksene kilitli. |
| Kontrol çevrim süresi | 1 ms | CODESYS SoftMotion RTE görev çevrimi, EtherCAT. |
Bu sayfanın sınırları
- Azami hız, üretim hızı, register hassasiyeti ve boş paket oranı ONX'in saha verisidir; bağımsız bir kuruluşça ölçülmemiştir. Videodaki 608–643 paket/dk ise operatör panelinden okunan anlık değerdir.
- Verim (OEE), duruş oranı ve enerji tüketimi için yayımlanmış bir ölçüm yoktur; bu sayfada bu konularda sayı verilmez.
- Müşterinin adı izin olmadan yazılmaz. Teknik ziyaret veya referans görüşmesi talepleri müşterinin onayıyla düzenlenir.
Saha videoları
Sık sorulan sorular
Bu hatta neden 17 servo eksen var?
Düzensiz gelen ürünleri dakikada 700 adede varan hızda faza sokmak için ürünlerin birden fazla kısa servo bantla ayrılması ve tek tek düzeltilmesi gerekir: bu hatta 12 eksen akıllı banttadır, 1 eksen faz düzeltme bandıdır. Bunlara asker zinciri, film bobini, boyuna kaynak diskleri ve döner çene için birer eksen eklenir. Hepsi aynı ana eksene bağlı olduğu için hız tek bir değerle değiştirilir.
Akıllı bant ve asker zinciri birlikte neden kullanılır?
Akıllı bant ürünleri ayırır ve doğru faza getirir; asker zinciri ise ürünü paketleme makinesine sabit adımla, dik ve yönü bozulmadan taşır. Kek gibi yumuşak ve hafif ürünlerde bu ikili, ürünü yüksek hızda kontrol altında tutar.
Benzer bir hat mevcut makinemize uygulanabilir mi?
Evet. Retrofit'te bant şaseleri, asker zinciri ve paketleme makinesinin mekaniği çoğu zaman korunur; bantlar servo bölümlere ayrılır, fotoseller eklenir ve bütün eksenler yeni kontrolde tek ana eksene bağlanır. Ön değerlendirme için ürün ölçüleri, hedef paket/dk ve mevcut besleme yapısı yeterlidir.
Paketleme hattınızın beslemesini konuşalım
Ürününüzü, hedef paket hızınızı ve mevcut besleme yapınızı paylaşın; eksen yapısı, servo boyutlandırması ve mimari önerisiyle dönüş yapalım.