Jak osiągnąć pełną kontrolę nad procesem przezbrajania?

Jak osiągnąć pełną kontrolę nad procesem przezbrajania? Elesa+Ganter Polska

Automatyzacja procesów produkcyjnych to nic innego jak wykorzystanie automatyki i robotyki do skrócenia czasu przezbrojeń maszyn. Głównym celem jest zminimalizowanie czasu przestoju maszyny podczas zmiany z jednego produktu na drugi, co pozwala na zwiększenie elastyczności i efektywności produkcji.

Firma AURO Automation&Robotics z Legnicy specjalizuje się w automatyzacji i robotyzacji. Znaczącym obszarem jej działalności są zaawansowane systemy oparte o wieloosiowe manipulatory przemysłowe i precyzyjne układy serwonapędowe. AURO dostarcza automatyczne rozwiązania do wielu procesów - w tym pakowania, paletyzacji, de-paletyzacji, podawania, spawania laserowego, cięcia, procesów wyciskania, klejenia, znakowania, montażu, wkręcania, kontroli wizyjnej, systemów śledzenia i pomiarowych. Zespół kilkunastu inżynierów automatyków i mechaników od ponad 12 lat projektuje i buduje niestandardowe maszyny oraz zrobotyzowane systemy produkcyjne. Dostarczając niezawodne rozwiązania dla wymagających klientów AURO stosuje standardowe elementy maszyn produkowane i dostarczane przez firmę Elesa+Ganter.

Powiązane firmy

Elesa+Ganter Polska Sp. z o.o.

Artykuł przedstawia case study zastosowania wskaźników położenia z komunikacją radiową DD52R-E-RF (rys. 2) w maszynie automatycznie wkładającej wypełnienia ochronne na linii automatycznego pakowania mebli. 

Rys. 2 Wskaźniki położenia z komunikacją radiową DD52R-E-RF

Wyprodukowana maszyna jest elementem długiej linii pakowania mebli do kartonów transportowych. Jej zadaniem jest automatyczne wypełnienie pakowanego kartonu absorberami (plaster miodu), chroniącymi narożniki i krawędzie produktu w transporcie. 

Jak było wcześniej?

Do tej pory proces ten przeprowadzany był ręcznie. Pakiety absorberów były umieszczane w zasobniku maszyny, skąd były automatycznie transportowane warstwami do punktu pobrania, gdzie były wydawane pojedynczo. Roboty pobierały naprzemiennie absorbery i “w locie” umieszczały je w kartonie. Absorber zostawał unieruchomiony na swojej pozycji za pomocą kleju hotmelt. Kartony w maszynie poruszały się na przenośnikach pasowych z bocznym dociskiem, ich przepływ przez maszynę odbywał się z prędkością pracy całej linii pakującej. Pozostałe procesy na linii - poprzedzające i następujące - odpowiadały za pakowanie formatek mebli i pozostałych elementów ochronnych, aż do uzyskania kompletnego produktu i jego zamknięcia. Linia pakująca obsługiwała szeroki zakres rozmiarów mebli/paczek (rys. 3).

Rys. 3 Maszyna automatycznie wkładająca wypełnienia ochronne

Jak jest teraz?

Opisywana maszyna umożliwia automatyzację wkładania absorberów początkowych i końcowych w kartonach o różnych wymiarach - różne grubości, szerokości, długości. Stąd wymagane jest jej przezbrajanie. Linia jest przezbrajana pod inny format 1-2 razy na dobę. 

Po wdrożeniu zmian proces ten wspomagają zainstalowane wskaźniki położenia z komunikacją radiową DD52R-E-RF, które prowadzą operatora w tym procesie. Wskaźnik położenia pokazuje oczekiwany kierunek kręcenia oraz informuje o odległości do zadanego celu. Wartości nastaw są zadawane i odczytywane przez PLC z pomocą bezprzewodowej komunikacji z licznikami. Sygnał do i ze wskaźników przesyłany jest drogą radiową do jednostki sterującej, znajdującej się w szafie sterowniczej maszyny (rys. 4), a sama jednostka łączy się ze sterownikiem przewodowo.

Rys. 4 UC-RF - Jednostka sterująca do wskaźników radiowych

Dla poszczególnych produktów (formatek) w PLC są przypisane wartości poszczególnych nastaw. Każdorazowa zmiana jest przekazywana do sterownika PLC, można ją również podejrzeć na panelu HMI. Zmiana pozycji poza oczekiwaną w trakcie pracy zatrzymuje maszynę oraz uniemożliwia jej automatyczny ponowny start bez akceptacji. Wprowadzane korekty w trakcie pracy są zapisywane i możliwe do przywołania w kolejnych przezbrojeniach na daną dreferencję. Reakcja maszyny na wszelkie zmiany/wartości pozycji liczników jest definiowana przez programistę automatyka. Z poziomu panelu dotykowego HMI jest wyświetlany też na bieżąco aktualny status wszystkich nastaw maszyny.

Poniżej przedstawiamy mechanizmy regulacyjne maszyny kontrolowane przy pomocy wskaźników położenia z komunikacją radiową DD52R-E-RF (rys. 7 i 8):

Rys. 5 Nastawa długości absorbera
Rys. 6 Nastawa szerokości warstwy absorberów
  1. Nastawa długości absorbera - tylna ściana ograniczająca magazynek (rys. 5)
  2. Nastawa szerokości warstwy absorberów - boczna ściana ograniczająca magazynek oraz nastawa grubości warstwy absorbera - szczelina wyjściowa z magazynka (rys. 6)
  3. Nastawa rozstawu pasów bocznych przenośnika głównego - szerokość kartonu na linii (rys. 8)
Rys. 7 Nastawa grubości warstwy absorbera
Rys. 8 Nastawa rozstawu pasów bocznych przenośnika głównego

W opisanym projekcie zostały zastosowane zostały wskaźniki położenia z komunikacją radiową DD52R-E-RF wraz z jednostką sterującą UC-RF. Idea działania całego systemu przedstawiona jest dokładnie na poniższym schemacie (rys. 9), na którym widać wskaźniki komunikujące się bezprzewodowo z jednostką sterującą, która jest podpięta fizycznie pod PLC. Cała komunikacja odbywa się dwukierunkowo. 

Możemy tu m.in. wysyłać wartości żądanych pozycji docelowych poszczególnych punktów regulacji, jak i odbierać informacje o osiągnięciu pozycji docelowej. Maszyna wyposażona została w nową wersję wskaźników DD52R-E-RF „W2” którą cechuje min.:

  1. Skrócenie interwału czasowej komunikacji wskaźnika z jednostką sterującą
  2. Każdy wskaźnik jest teraz identyfikowany po unikalnym numerze ID
  3. Wszystkie ustawienia wskaźników można wprowadzić bezpośrednio z PLC maszyny
  4. Jakość połączenia pomiędzy wskaźnikiem a jednostką sterującą jest teraz osobnym i mierzalnym parametrem
  5. Możliwość włączenia i wyłączenia zadanej pozycji docelowej dla indywidualnego wskaźnika
  6. Możliwość wyłączenia wyświetlacza w indywidualnym wskaźniku.
Rys. 9 Idea działania systemu wskaźników z komunikacją radiową

Maszyna automatycznie wkładająca wypełnienia ochronne posiada również inne punkty automatycznego przezbrojenia przeprowadzane przy pomocy serwonapędów. Jednakże w powyższych punktach oczekiwane było przezbrojenie ręczne ze względu na potrzebę “czucia” sił kompresji/oporu kartonu podczas regulacji. Kartony ze swojej natury posiadają szerokie tolerancje wykonania, również o istotnych różnicach w ramach jednej partii dostaw. Dlatego była wymagana ręczna metoda regulacji z bezpośrednim sprzężeniem zwrotnym do operatora, aby nie dochodziło do zgniatania kartonów. Tego warunku nie zapewniłyby serwonapędy. 

Zastosowane elektroniczne  wskaźniki DD52R-E-RF z komunikacją do PLC umożliwiły stworzenie pełnej kontroli nad procesem przezbrajania i jego przyspieszenie, nie wykluczając jednocześnie możliwości korekt nastawów poszczególnych parametrów przez nadzorującego proces operatora maszyny.

Elesa+Ganter przedstawia także film o zastosowaniu elektronicznych wskaźników położenia DD52R-E-RF wraz z komunikacją radiową:

Źródło: Elesa+Ganter Polska

Twój okres próbny Premium dobiegł końcaTwój okres próbny Premium dobiegł końcaTwój okres próbny Premium dobiegł końcaTwój okres próbny Premium dobiegł końcaTwój okres próbny Premium dobiegł końcaTwój okres próbny Premium dobiegł końcaTwój okres próbny Premium dobiegł końcaTwój okres próbny Premium dobiegł końcaTwój okres próbny Premium dobiegł końcaTwój okres próbny Premium dobiegł końca

O Autorze

MM Magazyn Przemysłowy jest międzynarodową marką medialną należącą do holdingu Vogel Communications Group. W ramach marki MM Magazyn Przemysłowy wydawane jest czasopismo, prowadzony jest portal magazynprzemyslowy.pl oraz realizowana jest komunikacja (różnymi narzędziami marketingowymi) w przemysłowym sektorze B2B.

Tagi artykułu

MM Magazyn Przemysłowy 11–12/2025

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę