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无惧挑战直驱技术突破高速水平包装机极限

时间:2022-06-10 18:56:35来源:科尔摩根

导语:​在物联网时代,由于消费者网上购物越来越频繁,消费品的包装需求也越来越大,随着消费品包装需求的持续激增和消费者网上购物习惯的养成,为了提升电子商务渠道的利润率和收益,制造商转而投向因渠道而异的差异化(比如不同的包装和包装尺寸),以缓解渠道冲突从而增加利润。产品包装的差异化需求对包装设备也提出了更高的性能要求。

  1 包装设备的性能提升需求有哪些

  以某个在市场中处于领先地位的高速水平包装机必威体育app下载OEM设备制造商为例:其包装机采用加热、固定时间和压力相结合的方式,用一套压接密封加热条进行密封,通常应用于食品小吃等的包装。这些密封条反向旋转360度并在中间相遇,熔化一层塑料,将两层膜接在一起。这是一道高度可重复的流程,要求机器每次做到相同的快速密封和切割,每分钟要操作数百次。但是该包装机器在效率、灵活性和产量方面受到诸多物理限制,因此急需寻找一种能够满足其终端用户生产需求的运动控制方案。系统设备性能提升的要求如图2所示。

高性能的 CDDR 模块化直驱电机.png

必威体育app下载图 1 高性能的 CDDR 模块化直驱电机

某 OEM 包装机设备制造商对系统性能提升的要求.png

必威体育app下载 图 2 某 OEM 包装机设备制造商对系统性能提升的要求

  2 科尔摩根直驱技术助力设备升级

  面对包装机制造商的设备提升要求,科尔摩根迎难而上,通过制定一套完整的方案验证、实施流程,为客户推荐了高性能的CDDR模块化直驱电机必威体育app下载,帮助客户突破高速水平包装机的极限,实现性能和盈利能力的双重保障。

  3 阶段一 评估当前机器限制

必威体育app下载  项目前期,科尔摩根运动控制专家对该客户当前的机器开展了深入研究,发现传统的齿轮箱系统存在若干限制和挑战,见图3所示。

 

传统齿轮箱系统的限制与挑战.png

必威体育app下载图 3 传统齿轮箱系统的限制与挑战


  4 阶段二 建立概念验证

  在评估了设备当前的限制后,运动控制专家提出了:“用两个直驱电机分别连接到每个气缸来替代包装机的单一电机会怎么样?”的疑问,并开始建立概念验证。

  科尔摩根意大利技术经理 Fabio Silvestrini指出: “我们想要得到的是可以轻松集成到现有生产线中的解决方案,所以我们从创建易于集成的封闭模块开始着手。” 通过使用两个模块化直驱旋转(CDDR)电机取代现有的齿轮箱, 可使两根加热条彼此独立控制, 有助大大提升性能,从而通过更加精准的密封提高生产速度。同时使用科尔摩根的AKD PDMM可编程多轴控制驱动器来控制电机的运动控制。它允许每根加热条有自己的移动速度和集成反馈回路,在生产过程中可以自动调整。

  

AKD PDMM 可编程多轴控制驱动器.png

图 4 AKD PDMM 可编程多轴控制驱动器

  5 阶段三 验证概念机

必威体育app下载  创建概念机验证机器之后,科尔摩根对它进行了数项性能测试,使用两台 CDDR 电机配合驱动器增加了系统的精度:两根加热条之间的偏差更加精确,可以更精准地掌握剪切或进给长度,角位置控制也更准确。这种精准带来了几项性能上的增益,如图5所示。

系统使用两台 CDDR 电机配合驱动器,增加了系统的精度.png

系统使用两台 CDDR 电机配合驱动器,增加了系统的精度2.png

图 5 系统使用两台 CDDR 电机配合驱动器,增加了系统的精度

  概念机验证中使用的这种双驱功能不仅创造了性能优势,设计也更加简单。齿轮的减少可以降低整体维护和噪音,也不会对产品造成机油污染。这也提高了机器的带宽,停机时间减少,需要更换的零件减少,对结构的变更也更少。

  6 阶段四 准备投产和未来创新

必威体育app下载  Silvestrini表示:“这台概念机验证过程向OEM原始设备制造商演示了先进的运动控制如何提高效率、产量和每分钟为终端用户生产的件数。这看似一件不可能完成的任务,但科尔摩根做到了,从初始概念和期望,到形成可供其他包装行业原始设备制造商采用的可行性概念验证。”

  这种封闭模块设计不需要太多的调整和校准,即可集成到包装系统中并几乎可以立即投入生产。机器消耗的材料更少, 生产的速度更快, 产品能够更快进入市场, OEM原始设备制造商生产的灵活性也变得更高。

  概念验证设计中提供的这种先进运动控制,让OEM 原始设备制造商可以重新构想其包装机的各种可能。

  7 小结

  随着消费品需求的持续加速和制造商对提高利润的不懈追求,双驱所带来的性能提升使得OEM原始设备制造商能够为终端用户提供一种既满足需求又保证利润的解决方案。科尔摩根始终致力于应对最艰巨的性能挑战,设计几近完美的解决方案,解决客户“痛点”,与客户共进退,提升客户盈利能力及市场竞争力。


标签: 包装机械直驱电机

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