科时敏包装:自动化热熔胶贴标机新应用
2012-09-03 14:53:05.0 来源：必胜 责编：王岑
- 摘要：
- 现代的包装行业，人们对包装设备的要求随着所包装产品的特性、规格及材质的不同而不断变化，除了对于食品包装最为重要的两点：卫生和新鲜之外，美学、外观设计和运输也都是很重要的因素。
【CPP114】讯：现代的包装行业，人们对包装设备的要求随着所包装产品的特性、规格及材质的不同而不断变化，除了对于食品包装最为重要的两点：卫生和新鲜之外，美学、外观设计和运输也都是很重要的因素。不仅如此，包装设计紧跟着瞬息万变的潮流趋势，因此，包装设备也必须具有高度灵活性。除了对更小的生产批次和更高的生产速度的固有需求之外，还应确保具有可追溯性及完整的电子工艺文档和检验能力。
下面这个应用案例详细介绍Beckhoff基于PC的控制系统在科时敏包装设备有限公司生产的热熔胶贴标机上的应用。
借助EtherCAT实现高速及高精度控制
科时敏包装设备有限公司（E-Star Packaging Equipment Ltd.）是一家专业生产食品和饮料包装设备的知名公司，主要产品包括热收缩膜包装机、全自动纸箱包装机和贴标机。由于采用了Beckhoff基于PC的控制技术及高动态性的驱动技术，科时敏公司最新研发出品的热熔胶贴标机产能高达每小时24,000到48,000瓶。
科时敏包装设备有限公司在中国包装设备领域占有很大的市场份额，并逐步扩展到海外市场。2008年，该公司生产和销售了100多台各种类型的包装设备。热熔胶贴标机是该公司最新开发的一款新型贴标机，主要用于饮用水、果汁及其他饮料的圆柱形、椭圆形或方型PET瓶的环标。
容器垂直放置于单链道的传送带上，并通过进瓶螺旋传送到中央圆盘传送带上：容器被夹紧并固定在定中心头和旋转台之间。随后，位于中心处的容器围绕着其轴旋转，并前进到贴标单元。进料辊连续不断地将向切刀送标。进料辊由一个伺服电机驱动，根据实际标长调整送标速度，调整到正确的切刀点。标签在专门的辊上进行定长剪切。传送辊将切好的标签送到上胶辊，在标签头尾上胶。随后标签被贴到旋转的容器上，在该位置处，用胶带和一个专用的平滑装置来确保精确的应用。
控制上需要解决的主要问题是：在高速条件下，实时检测标签长度，调整送标速度，确保正确的切刀位置。采用 TwinCATNC，我们可以精确记录色标位置，并通过高速工业以太网EtherCAT将此位置数据传送给控制器 CX1020，CX1020 计算出标签长度，并修改CAM曲线。调整伺服电机送标速度，实现准确送标。我们可将最终的送标精度控制在 0.01 mm 以内，避免送标累计误差的出现。
CX1020的强大处理能力，使得将HMI、运动控制、温度控制、逻辑控制等功能集成在一个平台成为可能，系统的可靠性和稳定性得到有力保障。自动标长识别功能为客户生产不同规格标签时带来了巨大的经济效益，无需再进行任何参数设置。以太网接口和Windows操作系统也为远程维护带来了极大的方便。高速工业以太网EtherCAT和高速伺服电机AM3000的应用，可以为进一步提高设备生产速度留下足够空间。整台设备都具有极高的性价比。
越来越多的功能，如：运动控制、状态监测、机器人技术等，都被集成到软件中，通过PC来控制，从而使得控制结构愈加“精益”。同时，硬件构造也日益紧凑，既节省了控制柜空间，又缩小了设备的实际占地面积。然而，PC控制技术的优势远不止于此：例如，控制器集成了状态监测功能后，不仅改善了诊断功能，而且简化了故障处理过程，使设备效率得以优化。
Beckhoff公司始终坚持基于PC的控制技术，并将“自动化新技术”的发展理念贯彻到底，自1980年公司成立以来研发了大量的创新产品和解决方案，这正是Beckhoff得以持续发展的成功所在。如今，Beckhoff早期提出的概念已成为许多自动化技术的行业标准，且被成功引入市场，其通用、开放的控制和自动化解决方案，已在世界各地的包装行业得到广泛应用。
下面这个应用案例详细介绍Beckhoff基于PC的控制系统在科时敏包装设备有限公司生产的热熔胶贴标机上的应用。
借助EtherCAT实现高速及高精度控制
科时敏包装设备有限公司（E-Star Packaging Equipment Ltd.）是一家专业生产食品和饮料包装设备的知名公司，主要产品包括热收缩膜包装机、全自动纸箱包装机和贴标机。由于采用了Beckhoff基于PC的控制技术及高动态性的驱动技术，科时敏公司最新研发出品的热熔胶贴标机产能高达每小时24,000到48,000瓶。
科时敏包装设备有限公司在中国包装设备领域占有很大的市场份额，并逐步扩展到海外市场。2008年，该公司生产和销售了100多台各种类型的包装设备。热熔胶贴标机是该公司最新开发的一款新型贴标机，主要用于饮用水、果汁及其他饮料的圆柱形、椭圆形或方型PET瓶的环标。
容器垂直放置于单链道的传送带上，并通过进瓶螺旋传送到中央圆盘传送带上：容器被夹紧并固定在定中心头和旋转台之间。随后，位于中心处的容器围绕着其轴旋转，并前进到贴标单元。进料辊连续不断地将向切刀送标。进料辊由一个伺服电机驱动，根据实际标长调整送标速度，调整到正确的切刀点。标签在专门的辊上进行定长剪切。传送辊将切好的标签送到上胶辊，在标签头尾上胶。随后标签被贴到旋转的容器上，在该位置处，用胶带和一个专用的平滑装置来确保精确的应用。
控制上需要解决的主要问题是：在高速条件下，实时检测标签长度，调整送标速度，确保正确的切刀位置。采用 TwinCATNC，我们可以精确记录色标位置，并通过高速工业以太网EtherCAT将此位置数据传送给控制器 CX1020，CX1020 计算出标签长度，并修改CAM曲线。调整伺服电机送标速度，实现准确送标。我们可将最终的送标精度控制在 0.01 mm 以内，避免送标累计误差的出现。
CX1020的强大处理能力，使得将HMI、运动控制、温度控制、逻辑控制等功能集成在一个平台成为可能，系统的可靠性和稳定性得到有力保障。自动标长识别功能为客户生产不同规格标签时带来了巨大的经济效益，无需再进行任何参数设置。以太网接口和Windows操作系统也为远程维护带来了极大的方便。高速工业以太网EtherCAT和高速伺服电机AM3000的应用，可以为进一步提高设备生产速度留下足够空间。整台设备都具有极高的性价比。
越来越多的功能，如：运动控制、状态监测、机器人技术等，都被集成到软件中，通过PC来控制，从而使得控制结构愈加“精益”。同时，硬件构造也日益紧凑，既节省了控制柜空间，又缩小了设备的实际占地面积。然而，PC控制技术的优势远不止于此：例如，控制器集成了状态监测功能后，不仅改善了诊断功能，而且简化了故障处理过程，使设备效率得以优化。
Beckhoff公司始终坚持基于PC的控制技术，并将“自动化新技术”的发展理念贯彻到底，自1980年公司成立以来研发了大量的创新产品和解决方案，这正是Beckhoff得以持续发展的成功所在。如今，Beckhoff早期提出的概念已成为许多自动化技术的行业标准，且被成功引入市场，其通用、开放的控制和自动化解决方案，已在世界各地的包装行业得到广泛应用。
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