前言

一臺機(jī)器越大，并且它所提供的選項(xiàng)越靈活，它就越能從模塊化的機(jī)電單元組成的硬件和軟件中受益。隨著大量軸與安全技術(shù)應(yīng)用而來的復(fù)雜性進(jìn)一步加劇了對自動化解決方案的要求。貝加萊已經(jīng)在其自動化產(chǎn)品中引入了ACOPOSmotor用于精確地處理這類應(yīng)用。該系統(tǒng)是目前市場上唯一無需降額就能自己處理整個(gè)機(jī)器模塊的電機(jī)安裝伺服驅(qū)動器。

ACOPOSmotor將包括電機(jī)、編碼器、高精度減速器和伺服驅(qū)動器在內(nèi)的所有關(guān)鍵組件都結(jié)合起來，構(gòu)成了一個(gè)極其緊湊的驅(qū)動單元。

貝加萊的自動化專家已經(jīng)開發(fā)出了一款極其緊湊的電機(jī)-驅(qū)動器組合–ACOPOSmotor–它能夠提供與標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動器相同的動態(tài)性能，同時(shí)具備僅有一根電源線的便利性。公司對本已令人印象深刻的運(yùn)動產(chǎn)品組合的持續(xù)擴(kuò)展旨在滿足今天模塊化機(jī)械不斷變化的需求。

針對這一不斷增長的細(xì)分市場，貝加萊早已開發(fā)了一款創(chuàng)新產(chǎn)品ACOPOSremote。盡管如此，某些應(yīng)用仍然需要使用更緊湊的解決方案。直接安裝在旋轉(zhuǎn)盤上帶執(zhí)行機(jī)構(gòu)的填料裝置所面臨的挑戰(zhàn)就是需要充分利用極其有限的空間。除此之外，超小型電機(jī)-驅(qū)動器解決方案在很多其它需要使用集成安全功能和適用于額外I/O組件的本地POWERLINKHub的應(yīng)用中同樣重要。在意大利城市帕爾馬（Parma），ACOPOSmotor被證明恰恰是客戶一直在尋找的解答。

帕爾馬地區(qū)以美食聞名世界。在近60年的時(shí)間里，它一直是全球最大的包裝和灌裝系統(tǒng)制造商之一的OCME公司的所在地。

OCME公司的機(jī)器設(shè)備非常靈活，而且表現(xiàn)出高度的技術(shù)成熟度，擁有超過25項(xiàng)專利見證了公司的創(chuàng)新實(shí)力。憑借其全新的后道系統(tǒng)，OCME一直在不斷地挑戰(zhàn)極限–特別是在機(jī)器緊湊性和能耗方面。因此，DryBlock系統(tǒng)的關(guān)鍵需求在開發(fā)初期就非常清楚。

客戶需求–唯一真正的衡量尺度

對于DryBlock系統(tǒng)而言，OCME需要一個(gè)比市場上所能提供的驅(qū)動單元更緊湊的驅(qū)動單元。OCME公司電氣開發(fā)經(jīng)理AntonioMosca將這一情況轉(zhuǎn)達(dá)給了貝加萊大客戶經(jīng)理DavideBeviglieri。“我們正在尋找一種將電機(jī)和伺服驅(qū)動器集成在一個(gè)緊湊單元中的方案，”Mosca解釋道。

OCME公司電氣開發(fā)經(jīng)理AntonioMosca

“ACOPOSmotor電機(jī)安裝伺服驅(qū)動系統(tǒng)對我們而言是一個(gè)巨大的進(jìn)步。我們可以在提高產(chǎn)量的同時(shí)降低能耗和成本。”

DryBlock系統(tǒng)是對包裝生產(chǎn)線的開發(fā)、建造和管理方式的一種徹底變革。

畢竟，OCME的雄心壯志在于徹底變革包裝生產(chǎn)線的開發(fā)、建造和管理方式。這就包括使產(chǎn)品處理更靈活并且可以防止產(chǎn)品間接觸的新技術(shù)。各個(gè)機(jī)器模塊–貼標(biāo)機(jī)、熱收縮包裝機(jī)、碼垛機(jī)–只需通過一個(gè)多點(diǎn)觸控面板就能實(shí)現(xiàn)操作，并且可以利用OCME的PackML標(biāo)準(zhǔn)對機(jī)器控制、通信和同步進(jìn)行優(yōu)化。這種方法完全依靠模塊化的分布式I/O和運(yùn)動控制來實(shí)現(xiàn)。Beviglieri聯(lián)系到貝加萊運(yùn)動事業(yè)部經(jīng)理AloisHolzleitner，并將應(yīng)用需求對其進(jìn)行了描述。“我們一直在研究針對這一應(yīng)用的解決方案，”Holzleitner答復(fù)說，并向其概述了項(xiàng)目進(jìn)展情況以及當(dāng)前的產(chǎn)品開發(fā)狀態(tài)。

意大利著名的飲料生產(chǎn)商SanBenedetto信賴OCME的包裝系統(tǒng)。

保持成熟部分，創(chuàng)新剩余部分

貝加萊的目標(biāo)是盡可能多的利用現(xiàn)有的ACOPOSremote概念。通過概念設(shè)計(jì)、仿真和實(shí)驗(yàn)，哪些組件可以基本上保持不變很快就變得一目了然。另一方面，在如此的密閉空間內(nèi)管理溫度被證明是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。被安裝在外殼內(nèi)的電子元器件在正常工作時(shí)的溫度可達(dá)110°C。在這些條件下，傳統(tǒng)組件無法在不采取任何額外措施的情況下持續(xù)工作。畢竟單憑經(jīng)驗(yàn)而言，溫度每上升10°C，故障率就會加倍增加。

用于散熱的表面積的減少還會增加電機(jī)上的負(fù)載。各種解決這一沖突的常規(guī)方法都被考慮到了。然而，當(dāng)水冷卻器、Peltier冷卻器以及其它風(fēng)扇都被證明價(jià)格昂貴且并不適合之后，貝加萊的開發(fā)人員展開了一系列更廣泛的試驗(yàn)以尋找到最優(yōu)方案。

對電機(jī)和電子元器件要求極高

用于仿效最終產(chǎn)品熱特性的測試電機(jī)被施加了極端工作負(fù)載，然后對線圈、軸承、特別是編碼器中的溫度分布進(jìn)行了詳細(xì)分析。結(jié)果如何呢？如果不做修改，那么現(xiàn)有電機(jī)的測試結(jié)果是無法令人接受的。每個(gè)電子元器件的工作和極限溫度–總數(shù)超過1000個(gè)–都被測量到了。哪些選件可用很快就變得顯而易見。功率電子器件能夠處理的溫度越高，高度集成化的數(shù)字器件也就越靈敏。這同樣適用于許多無源器件，特別是直流母線電容，它同樣需要非常小，從而滿足尺寸上的要求。小尺寸和相應(yīng)的低電容意味著會在直流母線中產(chǎn)生額外的諧振風(fēng)險(xiǎn)。

“我們的一個(gè)主要目標(biāo)仍然是確保所有貝加萊組件的互操作性，”Holzleitner解釋道。“這可以使我們的客戶在不同的項(xiàng)目中自由地決定使用ACOPOSremote還是ACOPOSmotor。我們的客戶需要能夠隨時(shí)擴(kuò)展他們的解決方案。”貝加萊開發(fā)團(tuán)隊(duì)通過巧妙地安排組件，將設(shè)備分成不同的溫區(qū)并引入關(guān)鍵組件廠商，最終在開發(fā)上取得了突破。

ACOPOSmotor經(jīng)受考驗(yàn)

結(jié)果完全符合預(yù)期。貝加萊能夠確保其ACOPOS驅(qū)動器的其余部分與電機(jī)完全兼容，而且無需進(jìn)行任何降額處理。一根混合電纜就能將ACOPOSmulti直流母線中的POWERLINK通信數(shù)據(jù)和電源直接傳輸至所需要的地方。IP67連接適應(yīng)于X67I/O系列模塊–包括安全組件–而且還可以選用經(jīng)IEC61800-5-2定義的SafeMOTION功能。遠(yuǎn)程軸可以實(shí)現(xiàn)安全停止–獨(dú)立于混合電纜上的STO信號–或者在啟動或維護(hù)階段以安全速度運(yùn)行。OCME公司電氣開發(fā)經(jīng)理與貝加萊公司的DavideBeviglieri一起站在了DryBlock設(shè)備前，看起來對他們的勞動成果相當(dāng)自豪。安裝有ACOPOS驅(qū)動器的系統(tǒng)已經(jīng)在近50°C的環(huán)境溫度中高速運(yùn)行了數(shù)天。“該驅(qū)動器對我們而言是一個(gè)巨大的進(jìn)步?，F(xiàn)在我們正在逐步實(shí)現(xiàn)我們的目標(biāo)，那就是在提高產(chǎn)量的同時(shí)將能耗降低36%，”Mosca總結(jié)道。

OCME公司利用OCME的PackML標(biāo)準(zhǔn)對機(jī)器控制、通信和同步進(jìn)行優(yōu)化。DryBlock系統(tǒng)的HMI同樣符合PackML標(biāo)準(zhǔn)，并且運(yùn)行在貝加萊多點(diǎn)觸控AutomationPanel上。

優(yōu)勢

-->遠(yuǎn)程伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)有三種尺寸可供選擇，從1.8至17Nm

-->可帶或不帶附加減速器

-->無縫集成于ACOPOSmulti伺服驅(qū)動系統(tǒng)

-->節(jié)省布線