萊州同力|貼個標簽-速度與精度一個不能少
http://www.debgrams.com 2022-04-08 09:28 來源：萊州同力
貼個標簽-速度與精度一個不能少
在每天我們的生活中，你在超市里都會看到琳瑯滿目的商品在貨架上，或者在日化產品、醫藥等都有大量的標簽，這些標簽承載著生產企業的品牌價值主張，也包括了使用方法、配方、聯系，以及來自監管的批號、標準等信息。高品質的產品，其精致來自于每個細節，包括這些標簽的設計，精美的圖案、嚴絲合縫的標簽，讓你感受到它的精品定位，這些背后，都有著像貝加萊這樣的自動化廠商為我們提供生產的支持。
萊州同力是這個領域的佼佼者，他們在這個領域經營二十余年，是中國該領域最為專業的企業之一，在過去的很多年里，他們都保持著與貝加萊的深度合作。因為在他們看來，貝加萊的產品與技術正是為其設計的， 其中像ACOPOSmotor這種驅動與電機一體的運動控制產品同力是行業內第一家使用的，包括滿足衛生等級的HMI、還有針對審計追蹤所需的mappAudit模塊等，另外，貝加萊的工程師在合作中所表現出對于機器控制系統設計的精通，也使得萊州同力贊譽有加。
相對來說，不干膠標簽通常針對高端的產品，而在這其中，回轉式的貼標機是其中的速度之王，它可以達到40,000個/小時的貼標速度，而精度也要達到±0.1mm，并且，要有高的靈活性，因為標簽的尺寸規格、材質也在變化，這需要機器具有高靈活性來適應不同的標簽的貼標任務。
圖1-回轉貼標機的整體機械示意圖
圖1是回轉貼標機的機械示意圖，它由大圓盤及在其上的托盤、標站構成，整個托盤圍繞著圓盤旋轉，而貼標站可以多個，并且可以是冷膠、熱熔膠、不干膠的多種形式，可以自由組合配對—根據貼標本身的需求。
為了確保整個機器的嚴絲合縫的配合，送瓶螺桿將瓶子準確的送入、并隨著托盤旋轉，以達到比較好的貼標位置，整個過程中，需要機械機構間非常緊密的配合，高精度且穩定的運動控制。
圖2-托盤電機的安裝
為了讓每個托盤都可以適應于各種瓶型，托盤均采用伺服電機進行角度和位置的調整-在機器上，多達45個甚至64個伺服系統來進行定位控制。由于機器空間緊湊，因此，采用了貝加萊的“背包電機”—它將伺服驅動器和電機集成于一體的ACOPOSmotor，它體積小，且支持多圈絕對值編碼器，記憶多圈位置。
托盤工站的電子凸輪曲線
在貼標的托盤上，瓶子會被卡到托盤的凹槽中，如果瓶子是非圓形的，那么這個托盤必須旋轉到所需貼標面（如有些瓶子是菱形或者橢圓形），因此，需要獲得一個旋轉角度使得其剛好可以作為貼標的起點，而另一方面，這個托盤在進入貼標區域的時候，它必須與貼標頭保持線速度的一致，然后再去回零，整個過程根據貼標尺寸的變化，是一個電子凸輪曲線（CAM）位置環控制，這個就需要托盤高速跟隨主軸，并且隨著貼標尺寸規格的變化可以自動計算凸輪曲線，并獲得光滑的切換能力。圖3-則顯示了每個托盤都需要進行的這個運動控制過程。
圖3-托盤的檢測與運動控制
ACOPOS系列運動控制器，本身的電子凸輪曲線（AutoCAM）能夠達到極高精度，可以規避機械的精度不足，且能夠獲得非常光滑的曲線，確保低的機械沖擊。另外，在程序實現上，可以多種靈活的觸發，編碼器、程序或時間觸發均可。
送標與射標機構
圖4是送標機構的示意圖，它是將標簽放卷、牽引、送出、裁切的機構構成，可以由多種類型的標站，采用收放卷的高速運動控制技術來保障穩定的張力，以為精準送標、切標提供保障。
圖4-送標機構
如圖4為標簽的收放卷機構，其放卷必須確保與大盤同步，并能夠進行補充調整，而收卷則采用扭矩控制模式，帶擺輥的方式。通常送標帶色標的方式，送標控制由電子凸輪控制及鎖標（LATCH）功能配合完成，確保能夠精準而又平穩的送標過程。在這個過程中，必須對色標、主軸編碼器信號進行微秒級的預測和延時處理，以確保高速中的信號實時同步。
整機配置-緊湊型設計的ACOPOSmotor
圖5-貼標機系統配置圖
從圖5整個機器的配置可以看到，多達60個伺服電機，其高速同步性，由POWERLINK實時網絡來保障，達到百微秒級的任務周期。而另一方面采用ACOPOSmotor伺服驅動與電機一體的設計，也讓整個接線變得更少，且空間緊湊，易于機械的安裝維護。
機器的功能性設計
在回轉式貼標機中，針對冷膠、熱熔膠、不干膠標準可以實現自動在線監測，自由配對，機械模塊化、電氣硬件模塊化，同時軟件也實現模塊化。
配方存儲與切換：在該機器中，由于經常需要重復生產，或者經常變化尺寸規格、材料等，工藝配方可以進行存儲并調用。
缺瓶檢測-確保無瓶不貼標，降低不必要的標簽損耗，節省成本；
自動換卷、換標、自動接標—可以實現連續生產，保持整個產線的高OEE運營狀態-并可以對OEE狀態進行計算并記錄。
正如萊州同力董事長韓節臣先生所說“同力機械致力于為用戶提供高性價比的專業機器設計，同力在機械與工藝方面的創新想法，都能夠經由貝加萊控制系統得以完美實現，不僅有卓越的性能，而且我們也看到了貝加萊系統在數字化方面的潛能，雙方會繼續深度合作，在更為智能、易用的機器方面持續創新，我們對這個合作充滿信心”。
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