1 包裝設(shè)備的性能提升需求有哪些

　　以某個在市場中處于領(lǐng)先地位的高速水平包裝機(jī)OEM設(shè)備制造商為例：其包裝機(jī)采用加熱、固定時間和壓力相結(jié)合的方式，用一套壓接密封加熱條進(jìn)行密封，通常應(yīng)用于食品小吃等的包裝。這些密封條反向旋轉(zhuǎn)360度并在中間相遇，熔化一層塑料，將兩層膜接在一起。這是一道高度可重復(fù)的流程，要求機(jī)器每次做到相同的快速密封和切割，每分鐘要操作數(shù)百次。但是該包裝機(jī)器在效率、靈活性和產(chǎn)量方面受到諸多物理限制，因此急需尋找一種能夠滿足其終端用戶生產(chǎn)需求的運動控制方案。系統(tǒng)設(shè)備性能提升的要求如圖2所示。

圖 1 高性能的 CDDR 模塊化直驅(qū)電機(jī)

　圖 2 某 OEM 包裝機(jī)設(shè)備制造商對系統(tǒng)性能提升的要求

　　2 科爾摩根直驅(qū)技術(shù)助力設(shè)備升級

　　面對包裝機(jī)制造商的設(shè)備提升要求，科爾摩根迎難而上，通過制定一套完整的方案驗證、實施流程，為客戶推薦了高性能的CDDR模塊化直驅(qū)電機(jī)，幫助客戶突破高速水平包裝機(jī)的極限，實現(xiàn)性能和盈利能力的雙重保障。

　　3 階段一 評估當(dāng)前機(jī)器限制

　　項目前期，科爾摩根運動控制專家對該客戶當(dāng)前的機(jī)器開展了深入研究，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的齒輪箱系統(tǒng)存在若干限制和挑戰(zhàn)，見圖3所示。

圖 3 傳統(tǒng)齒輪箱系統(tǒng)的限制與挑戰(zhàn)

　　4 階段二 建立概念驗證

　　在評估了設(shè)備當(dāng)前的限制后，運動控制專家提出了：“用兩個直驅(qū)電機(jī)分別連接到每個氣缸來替代包裝機(jī)的單一電機(jī)會怎么樣?”的疑問，并開始建立概念驗證。

　　科爾摩根意大利技術(shù)經(jīng)理 Fabio Silvestrini指出： “我們想要得到的是可以輕松集成到現(xiàn)有生產(chǎn)線中的解決方案，所以我們從創(chuàng)建易于集成的封閉模塊開始著手。” 通過使用兩個模塊化直驅(qū)旋轉(zhuǎn)(CDDR)電機(jī)取代現(xiàn)有的齒輪箱， 可使兩根加熱條彼此獨立控制， 有助大大提升性能，從而通過更加精準(zhǔn)的密封提高生產(chǎn)速度。同時使用科爾摩根的AKD PDMM可編程多軸控制驅(qū)動器來控制電機(jī)的運動控制。它允許每根加熱條有自己的移動速度和集成反饋回路，在生產(chǎn)過程中可以自動調(diào)整。

圖 4 AKD PDMM 可編程多軸控制驅(qū)動器

　　5 階段三 驗證概念機(jī)

　　創(chuàng)建概念機(jī)驗證機(jī)器之后，科爾摩根對它進(jìn)行了數(shù)項性能測試，使用兩臺 CDDR 電機(jī)配合驅(qū)動器增加了系統(tǒng)的精度：兩根加熱條之間的偏差更加精確，可以更精準(zhǔn)地掌握剪切或進(jìn)給長度，角位置控制也更準(zhǔn)確。這種精準(zhǔn)帶來了幾項性能上的增益，如圖5所示。

圖 5 系統(tǒng)使用兩臺 CDDR 電機(jī)配合驅(qū)動器，增加了系統(tǒng)的精度

　　概念機(jī)驗證中使用的這種雙驅(qū)功能不僅創(chuàng)造了性能優(yōu)勢，設(shè)計也更加簡單。齒輪的減少可以降低整體維護(hù)和噪音，也不會對產(chǎn)品造成機(jī)油污染。這也提高了機(jī)器的帶寬，停機(jī)時間減少，需要更換的零件減少，對結(jié)構(gòu)的變更也更少。

　　6 階段四 準(zhǔn)備投產(chǎn)和未來創(chuàng)新

　　Silvestrini表示：“這臺概念機(jī)驗證過程向OEM原始設(shè)備制造商演示了先進(jìn)的運動控制如何提高效率、產(chǎn)量和每分鐘為終端用戶生產(chǎn)的件數(shù)。這看似一件不可能完成的任務(wù)，但科爾摩根做到了，從初始概念和期望，到形成可供其他包裝行業(yè)原始設(shè)備制造商采用的可行性概念驗證。”

　　這種封閉模塊設(shè)計不需要太多的調(diào)整和校準(zhǔn)，即可集成到包裝系統(tǒng)中并幾乎可以立即投入生產(chǎn)。機(jī)器消耗的材料更少， 生產(chǎn)的速度更快， 產(chǎn)品能夠更快進(jìn)入市場， OEM原始設(shè)備制造商生產(chǎn)的靈活性也變得更高。

　　概念驗證設(shè)計中提供的這種先進(jìn)運動控制，讓OEM 原始設(shè)備制造商可以重新構(gòu)想其包裝機(jī)的各種可能。

　　7 小結(jié)

　　隨著消費品需求的持續(xù)加速和制造商對提高利潤的不懈追求，雙驅(qū)所帶來的性能提升使得OEM原始設(shè)備制造商能夠為終端用戶提供一種既滿足需求又保證利潤的解決方案?？茽柲Ω冀K致力于應(yīng)對最艱巨的性能挑戰(zhàn)，設(shè)計幾近完美的解決方案，解決客戶“痛點”，與客戶共進(jìn)退，提升客戶盈利能力及市場競爭力。