從液體到固體、粉末到顆粒、農(nóng)產(chǎn)品到易腐品，立式成型-充填-封口機(VFFS)在包裝應(yīng)用中發(fā)揮著重要的作用，它可以保持物品新鮮以供使用和消費。
設(shè)計、開發(fā)和交付此類設(shè)備的機器制造商們面臨著許多挑戰(zhàn)。他們必須設(shè)計出模塊化、可擴展的設(shè)備，機器功能需要適合特定客戶應(yīng)用并根據(jù)市場需求進行本地化。他們還必須縮短機器設(shè)計和開發(fā)時間。此外，機器必須經(jīng)濟高效。
這是因為最終用戶期望VFFS機器能夠達到盡可能高的速度和生產(chǎn)量，同時還具備優(yōu)質(zhì)的質(zhì)量。他們要求機器在高速和袋子長度可變的情況下能夠嚴(yán)格遵守精度要求，還要求這些復(fù)雜的機器必須易于維護和操作。此外，機器還必須具備靈活性。
要應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，機器制造商可以利用微型可編程控制器以及其它解決方案來完善自動化、改進操作，從而達到優(yōu)化性能表現(xiàn)的目的。
間歇運動型機器
VFFS機器是自動化裝配線包裝系統(tǒng)，具有間歇或連續(xù)運動配置。它們將產(chǎn)品注入成型的包裝袋中，然后封口。包裝袋的材料為柔性材質(zhì)，通常為可熱封的塑料;也會使用紙張并用膠水密封。
運行過程中，產(chǎn)品經(jīng)由成型管進入 VFFS系統(tǒng)。低摩擦輥將薄膜輸送至成型區(qū)域，而成型套環(huán)將平面薄膜塑成圓形薄膜管。垂直密封條再將薄膜管的邊緣封好。
然后薄膜輸送帶拉動薄膜通過成型區(qū)域。如果薄膜經(jīng)過預(yù)先印刷，系統(tǒng)會添加套準(zhǔn)傳感器用來修正薄膜位置，保持打印內(nèi)容相對包裝袋末端處于正確位置。交叉密封夾封住包裝袋的頂部和底部，再將裝滿的包裝袋從空袋上切下來。
間歇型運動機器的工作原理是，在包裝薄膜移動時進行垂直封袋，在薄膜停止時進行水平封袋。對于速度不是絕對關(guān)鍵的應(yīng)用而言，間歇型運動機器是非常適合的解決方案。
而連續(xù)型運動機器的工作原理是，垂直封袋和水平封袋均在薄膜移動時進行。這類機器能夠以最高速度運行，需要密封夾往復(fù)式運動。
有利競爭
羅克韋爾自動化機器應(yīng)用工程經(jīng)理 Shuqing Yuan介紹道，除了軟件、變頻器和人機界面(HMI)，羅克韋爾自動化的 Micro850?可編程控制器為機器制造商提供了經(jīng)濟高效的VFFS機器開發(fā)控制解決方案。
Yuan表示，Micro850使用戶可以根據(jù)他們的機器需求選擇性能和功能，從而優(yōu)化機器成本。該控制器在嵌入式數(shù)字量I/O上最多可支持 6 路高速計數(shù)器輸入和3路脈沖序列輸出(PTO)。設(shè)備最多可支持5個插件(模擬量和數(shù)字量I/O、備份存儲器、隔離串行端口、SMS和電子秤等)，因此可以擴展。此外，機器制造商還可以添加最多4個擴展I/O模塊和132個數(shù)字量I/O點，其中包括高密度數(shù)字量I/O 和高精度模擬量I/O。
此外，觸摸探頭功能塊配有特殊的硬件，可實現(xiàn)精確位置套準(zhǔn)。對于VFFS 等需要在高速下進行精準(zhǔn)定位的應(yīng)用，此功能非常有用。與伺服驅(qū)動器捕捉套準(zhǔn)相比，觸摸探頭在套準(zhǔn)后可靈活地調(diào)整距離，實現(xiàn)更嚴(yán)格和直接的控制，更好地進行診斷和監(jiān)控。
Yuan還補充說，Micro850的界面可以通用。該控制器具有嵌入式USB編程端口、串行端口(RS232/485)和10/100 Base-T以太網(wǎng);其嵌入式串行端口和串行端口功能性插件均支持Modbus RTU和 CIP串行協(xié)議;具有支持CIP Symbolic的 EtherNet/IP協(xié)議，可以簡化與PanelView? Component HMI的連接;還支持Modbus TCP協(xié)議，可以與其它HMI 和 RTU應(yīng)用(如從上位控制器采集數(shù)據(jù))連接。
單個編程軟件，即一體化編程組態(tài)軟件(CCW)，可簡化Micro850控制器、PowerFlex?變頻器和PanelView Component HMI 等機器設(shè)備及其它Allen-Bradley?設(shè)備的安裝、組態(tài)、連接和維護工作。CCW支持內(nèi)置指令，可以選擇利用梯形圖、功能塊圖或結(jié)構(gòu)化文本進行編程。此外還支持用戶定義功能塊 (UDFB)，可以實現(xiàn)模塊化的代碼結(jié)構(gòu)，提高代碼的可重用性。例如，我們提供的 PowerFlex變頻器 UDFB界面非常直觀，無需詳細(xì)了解Modbus RTU通信詳細(xì)信息即可使用RS485控制變頻器。
為了實現(xiàn)高級運動控制，CCW軟件中提供了軸組態(tài)圖形畫面以幫助組態(tài)。Yuan介紹說，用戶可以定義軸的單位以進行定位(例如mm 或 cm)。借助直觀的 PLC開放式運動控制功能塊(MCFB)，包括歸零、移動速度、絕對移動和相對移動等，運動控制編程也更簡單。
CCW軟件是免費提供的，可輕松獲取并安裝。此外，機器制造商還可以利用 Micro機器控制單元加速工具包，它為用戶提供在機器設(shè)計過程中執(zhí)行常見控制任務(wù)所需的信息。這些工具包括兼容材料列表、面板布局和接線圖(可以在CAD 軟件中使用)、預(yù)先編寫的控制程序、包括診斷在內(nèi)的 HMI 畫面示例、快速入門指南和最佳實踐范例。
Micro850配合其它羅克韋爾自動化解決方案，有助于降低設(shè)計、開發(fā)和交付 VFFS機器的總成本。據(jù)Yuan介紹，借助 Micro850，6道間歇型VFFS測試機器可實現(xiàn)每分鐘360袋的吞吐量。
“Micro850使用快速打印標(biāo)記套準(zhǔn)等內(nèi)置功能可提高機器性能，”Yuan總結(jié)道?！八沙浞掷矛F(xiàn)有工具和模板以及功能強大的指令集，因此可縮短機器開發(fā)時間。此外，機器功能可以靈活擴展，用戶可以從多種擴展模塊和功能性插件模塊中進行選擇。總體而言，此解決方案可以大大提升機器制造商業(yè)績?！?/P>
（轉(zhuǎn)載）
