前言
藥品包裝不僅有嚴(yán)格的技術(shù)要求，而且還需要滿足一系列形狀、大小和功能要求。瑞士專業(yè)公司Dividella AG的多功能NeoTOP 804包裝機(jī)能夠滿足所有這些要求，它采用了融合實(shí)時(shí)以太網(wǎng)POWERLINK和openSAFETY協(xié)議的貝加萊集成自動(dòng)化方案。
Dividella公司的NeoTOP 804包裝機(jī)每分鐘可以準(zhǔn)備最多80個(gè)盒子，插入最多4個(gè)隔板用于放置藥瓶和注射器
如何快速包裝藥品如針劑、瓶裝和泡罩包裝而不損壞它們呢?這一簡單的問題激發(fā)著DividellaAG超過40年的產(chǎn)品開發(fā)。現(xiàn)在的最佳答案是NeoTOP 804，它能自動(dòng)打開空白紙盒，并將隔板折疊、插入并粘合到紙盒中的相應(yīng)位置。如果手工操作這一過程，那么每個(gè)包裝需要花費(fèi)約60秒鐘 - NeoTOP 804可以在這段時(shí)間內(nèi)完成約80個(gè)包裝。包裝最大尺寸達(dá)240 x 170 x 70毫米，最多可容納1600個(gè)管子、瓶子或盒子。在包裝最大40 x 190 x 40毫米的注射器、針筒及其它物品時(shí)，產(chǎn)量可提升三倍。
新平臺(tái)實(shí)現(xiàn)全新靈活性
每臺(tái)Dividella包裝機(jī)都是與眾不同的。雖然概念設(shè)計(jì)定義了流程順序 – 放置、檢查、上膠、插入、裝填、貼標(biāo)、折疊和封口 – 但是每項(xiàng)應(yīng)用的獨(dú)特性決定了每個(gè)工序的實(shí)現(xiàn)差異。為了在不過度增加開發(fā)成本的情況下做到這一點(diǎn)，Dividella決定采用模塊化的設(shè)計(jì)方法?！捌骄裕覀兛梢允姑颗_(tái)機(jī)器約20%適應(yīng)用戶特殊需求，其余的都是標(biāo)準(zhǔn)方案，”Dividella公司首席運(yùn)營官M(fèi)arc Bachmann說道。
最顯著的適應(yīng)是用于折疊隔板的模塊。“盒子的準(zhǔn)備相對比較簡單，而隔板的折疊和插入則需要更加細(xì)致和定制化的操作，”Dividella公司機(jī)械工程師Patrick Marchion解釋道?！坝捎诟舭褰Y(jié)構(gòu)取決于產(chǎn)品形狀，因此折疊方案要求更加靈活。這不僅適用于制作插入件，而且也適用于它們被固定在盒子中的方法。‘產(chǎn)品A’的隔板可能只需要5毫米長的膠帶，而較大的‘產(chǎn)品B’的隔板也許會(huì)耗費(fèi)200毫米長的膠帶。”
數(shù)字主軸
這一系列的需求對靈活的解決方案提出了要求。Dividella需要拿出一個(gè)計(jì)劃，它不僅可以滿足安全需求如確保插入的產(chǎn)品不被損壞，而且還要確保最大限度地提高處理速度。其中的一個(gè)挑戰(zhàn)是用于從進(jìn)料機(jī)構(gòu)中取出盒子并在處理過程中保持它們的空間。該工具并不是實(shí)時(shí)可用的，因?yàn)樵诤凶颖皇叭『彤a(chǎn)品被固定之間存在時(shí)間間隔，而其持續(xù)時(shí)間取決于盒子的大小和重量。
在上一代機(jī)器中，Dividella通過一個(gè)機(jī)械主軸來處理這些過程 – 該方法與模塊化的目標(biāo)存在直接沖突。所以當(dāng)貝加萊建議在控制器中使用虛擬主軸時(shí)，Dividella就立刻準(zhǔn)備實(shí)施。這種虛擬主軸現(xiàn)在已經(jīng)成為所有其它過程的基礎(chǔ)，可以提供決定性的優(yōu)勢。在校準(zhǔn)機(jī)器時(shí)，如果事實(shí)證明盒子需要被更快地拾取，那么在軟件中簡單地調(diào)整各個(gè)角度非常容易實(shí)現(xiàn)?！笆褂萌碌腍MI控制機(jī)器是一個(gè)巨大的進(jìn)步，”Bachmann稱贊道。由于只要有可能，步進(jìn)電機(jī)已被帶絕對式編碼器的伺服電機(jī)完全取代，因此設(shè)置包裝機(jī)的120個(gè)軸既快速又可靠，它們通過循環(huán)周期為1.2毫秒的POWERLINK實(shí)現(xiàn)通信。“我們只是把軸轉(zhuǎn)到所需位置，然后‘示教’各個(gè)拾取與放置值，”Patrick Marchion解釋道?！柏惣尤R幫助我們解決了與控制類型相關(guān)任何方面的問題?！边@種一致性有助于避免通信問題。全新的HMI不僅簡化了調(diào)試，而且還加快了各種包裝類型的快速換型。在不到30分鐘里，新批次就已準(zhǔn)備就緒等待處理。
“Automation Studio所提供的集成的開發(fā)環(huán)境對我們非常有幫助。它使我們不再需要管理上百種不同的系統(tǒng)工具，而且配置驅(qū)動(dòng)器、控制器和集成安全組件也變得非常方便。”
35個(gè)ACOPOSmulti和26個(gè)ACOPOSmicro驅(qū)動(dòng)器在現(xiàn)場控制120個(gè)軸
Dividella公司首席運(yùn)營官M(fèi)arcBachmann和機(jī)械工程師Patrick Marchion(右)使用貝加萊組件來設(shè)計(jì)極具模塊化的機(jī)器。
150個(gè)X20系統(tǒng)插片式I/O用于采集現(xiàn)場相關(guān)數(shù)據(jù)以確保設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行
30個(gè)X20系統(tǒng)SafeIO模塊用于監(jiān)測所有門電路和急停電路以確保最高安全
傳感器和讀碼器確保最高安全
該過程由各種傳感器和讀碼器實(shí)現(xiàn)監(jiān)測，從而確保使用正確的產(chǎn)品，并且在包裝過程中不會(huì)有產(chǎn)品受損。甚至放置在隔板中的藥瓶和注射器的壓力也會(huì)受到監(jiān)測。實(shí)時(shí)以太網(wǎng)總線POWERLINK有助于使這一切成真。
安全不僅對包裝而且對操作員和維護(hù)人員都非常重要。這就是為什么Dividella會(huì)使用30個(gè)X20系統(tǒng)SafeIO模塊通過openSAFETY協(xié)議與控制器實(shí)現(xiàn)通信以確保急停開關(guān)和所有門安全操作的原因。機(jī)器一共使用了35個(gè)ACOPOSmulti和26個(gè)ACOPOSmicro驅(qū)動(dòng)器，這使Dividella的NeoTOP 804成為一個(gè)不容忽視的靈活的包裝力量。120個(gè)軸通過5個(gè)X20總線控制器連接至控制器。該方案還有150個(gè)貝加萊X20系統(tǒng)插片式I/O和30個(gè)SafeIO模塊。整個(gè)控制由貝加萊AutomationPC 810實(shí)現(xiàn)，通過兩個(gè)循環(huán)周期為1.2毫秒的同步EthernetPOWERLINK網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，Automation PC 810運(yùn)行貝加萊嵌入式Automation Runtime操作系統(tǒng)。
關(guān)于貝加萊
貝加萊(B&R)是一家自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的全球性領(lǐng)導(dǎo)廠商，總部位于奧地利，成立于1979年。30多年來，始終致力于無縫解決方案的研究與實(shí)施。在塑料、紡織、包裝、印刷、智能樓宇、金屬切割、新能源、污水處理等領(lǐng)域擁有眾多國內(nèi)外知名客戶的成功案例。業(yè)內(nèi)享受盛譽(yù)?！吧罡袠I(yè)，加強(qiáng)軟件標(biāo)準(zhǔn)化與集成”，這是貝加萊在中國發(fā)展的源動(dòng)力，也是贏得信任的重要素?！癙erfection In Automation”是這種充滿力量的橙色團(tuán)隊(duì)對自己事業(yè)理念的精確闡述。
（轉(zhuǎn)載）
